從材料本身的結(jié)構(gòu)來看,三元材料在相同數(shù)量的鋰離子下具有更低的分子量,因此其比容量高于鐵鋰,電池的能量密度也更高。
三元材料的晶體結(jié)構(gòu)是層狀的。在充放電過程中,Li+被嵌入到MO6的層間結(jié)構(gòu)中(Mn=Ni,Mn,Co)。隨著鎳含量的增加,脫嵌Li+增加,三元材料的理論容量和電池能量密度增加。
磷酸鐵鋰晶體呈現(xiàn)三維網(wǎng)狀橄欖石結(jié)構(gòu),形成一維Li+傳輸通道,限制了Li+的擴(kuò)散。同時(shí),八面體FeO6是共頂點(diǎn)連接的,導(dǎo)致電子遷移率比三元層狀結(jié)構(gòu)慢100-1000倍。
三元正極中的鋰離子可以在兩個(gè)不同的方向上移動(dòng),這使得電池比鋰鐵更強(qiáng)大,充電和放電能力更強(qiáng)。
三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的電化學(xué)性能也因SOC曲線而不同。三元鋰電池的SOC曲線與其電壓水平有著相對(duì)線性的關(guān)系,而鋰鐵電池由于其長的充放電平臺(tái)和高原期后的電壓突變,其SOC曲線不能輕易通過其電壓變化來確定。
三元鋰電池的估計(jì)SOC在其實(shí)際值的1-2%以內(nèi),而鐵鋰電池的預(yù)計(jì)SOC可能在其實(shí)際價(jià)值的10%左右。車主經(jīng)常想知道汽車電池在行駛時(shí)會(huì)持續(xù)多長時(shí)間(點(diǎn)擊鏈接了解如何計(jì)算),由于SOC曲線的差異,三元鋰電池的汽車更能計(jì)算和顯示剩余續(xù)航里程,而鐵鋰電池車型的汽車則容易出現(xiàn)續(xù)航里程顯示系數(shù)突然下降的情況,從而帶來所有者使用體驗(yàn)的差異。
磷酸鐵鋰電池用途
儲(chǔ)能設(shè)備:太陽能、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之儲(chǔ)能設(shè)備,不斷電系統(tǒng)UPS,配合太陽能電池使用作為儲(chǔ)能設(shè)備。
電動(dòng)工具類:高功率電動(dòng)工具(無線)、電鉆、除草機(jī)等。
輕型電動(dòng)車輛:電動(dòng)機(jī)車、電動(dòng)自行車、休閑車、高爾夫球車、電動(dòng)推高機(jī)、清潔車、混合動(dòng)力汽車(HEV)。
小型設(shè)備:醫(yī)療設(shè)備(電動(dòng)輪椅車、電動(dòng)代步車)、玩具(遙控電動(dòng)飛機(jī)、車、船)。
其他小型電器:礦燈、植入性的醫(yī)療器械(磷酸鐵鋰性,鋰電池僅鐵鋰可滿足要求),替代鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰鈷、鋰錳類電池在小型電器上的應(yīng)用。
鉛酸蓄電池產(chǎn)品主要有下列幾種,其用途分布如下:
起動(dòng)型蓄電池:主要用于汽車、摩托車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等起動(dòng)和照明;
固定型蓄電池:主要用于通訊、發(fā)電廠、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保護(hù)、自動(dòng)控制的備用電源;
牽引型蓄電池:主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動(dòng)力電源;
鐵路用蓄電池:主要用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、客車起動(dòng)、照明之動(dòng)力;
儲(chǔ)能用蓄電池:主要用于風(fēng)力、太陽能等發(fā)電用電能儲(chǔ)存。