三元鋰電池是一種鋰離子電池。鋰離子電池的一種分類方法是按正極材料分類。鋰電池的正極材料有很多種,主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。
通常,鋰電池的正極材料是鈷酸鋰,三元鋰電池是使用三元材料鎳鈷錳酸鋰作為正極材料的鋰電池。
還有使用鎳、鈷和鋁作為正極材料的三元鋰電池。鋰鎳鈷錳酸比鋰鈷酸便宜,目前的三元材料電池已經(jīng)取代了此前廣泛使用的鋰鈷錳電池。
在電動汽車領(lǐng)域,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是兩種主流。它們的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,所以材料的財產(chǎn)也不同,導(dǎo)致性能上的差異。
三元鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是能量密度高、低溫性能好、充放電密度高、電量估計準(zhǔn)確,磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢是成本低、穩(wěn)定。
在相同體積下,三元鋰電池總是表現(xiàn)出更好的能量密度,即相同體積和質(zhì)量,使用三元鋰蓄電池可以跑得更遠(yuǎn)。然而,在三元(鎳、鈷、錳(鋁))材料中,鎳的比例正在增加。
電池的能量密度確實(shí)進(jìn)一步提高,但壽命、過熱甚至問題再次出現(xiàn)。更不用說稀有金屬的使用,導(dǎo)致三元鋰電池一直承受著高昂的成本壓力。
同時,鐵鋰材料與三元材料中更稀缺的鎳、鈷和錳相比,具有明顯的價格和成本優(yōu)勢,因?yàn)槠涑煞种饕橇畠r的鐵和磷。
因此,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)是互補(bǔ)的。磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)是高性和低成本。理論上,磷酸鐵鋰電池可以承受大約三元鋰電池兩倍的溫度,并且在分解狀態(tài)下不會釋放氧氣,自燃風(fēng)險低。
再加上更多的充電周期,且不含稀有金屬鈷,因此具有較大的成本優(yōu)勢。當(dāng)然,磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)是能量密度低、低溫衰減嚴(yán)重、剩余功率估計誤差大等。
三元鋰離子電池優(yōu)點(diǎn):
高能量密度:三元鋰離子電池具有較高的能量密度,可以提供相對較高的能量儲存,從而延長電池的工作時間。
高充放電效率:三元電池具有較高的充放電效率,能夠提供較高的輸出功率,并且在循環(huán)使用過程中損耗較小。
長循環(huán)壽命:相對于其他鋰離子電池,三元電池通常具有更長的循環(huán)壽命,可以進(jìn)行更多的充放電循環(huán)。