LFP-Batterie vs. NMC-Batterie, was ist besser?

LFP- und NMC-Batterien sind zwei gängige Arten von Lithium-Ionen-Batterien und einige Kunden sind oft verwirrt, wenn sie sich für die Wahl der Batteriezellen entscheiden. Werfen wir einen Blick auf die Unterschiede zwischen ihnen.

1.Materials

LFP und NMC sind beide Lithium-Ionen-Batterien, bestehen jedoch aus unterschiedlichen Materialien. Die positiven Materialien für Lithium-Ionen-Batterien sind Lithiumkobaltat, Lithiummanganat, Lithiumnickelat, ternäre Materialien, Lithiumeisenphosphat usw. LFP-Batterien werden auch als LiFePo4-Batterien bezeichnet, die Lithiumeisenphosphat als positives Material verwenden. Bei der NMC-Batterie handelt es sich um eine Lithium-Ionen-Batterie mit Nickelsalz, Kobaltsalz und Mangansalz als Rohstoffen für das positive Material, und das Verhältnis von Nickel, Kobalt und Mangan im Inneren kann je nach tatsächlichem Bedarf angepasst werden. Aufgrund der unterschiedlichen verwendeten Materialien ist auch die Spannung dieser beiden Batteriezellentypen unterschiedlich. LFP-Batterien haben normalerweise eine Nennspannung von 3.2v und einen Standard-Lade-/Entladespannungsbereich von 2.5v bis 3.65v. NMC-Batterien haben normalerweise eine Nennspannung von 3.7v und einen Standard-Lade-/Entladespannungsbereich von 2.75v bis 4.35v.

2.Energy Dichte

Den öffentlichen Informationen chinesischer Unternehmen zufolge beträgt die Energiedichte der High-End-Batteriezelle NMC etwa 250Wh/kg,, während die Energiedichte der Batteriezelle LFP etwa 180Wh/kg. beträgt. Unter diesem Gesichtspunkt ist die Energiedichte der Batteriezelle NMC größer als die der Batteriezelle LFP. Eine höhere Energiedichte bedeutet eine geringere Größe bei gleicher Leistungssituation. Das heißt, NMC-Batterien können bei gleichem Volumen mehr Strom speichern als LFP-Batterien.

3.Cycle Leben

Bei gleicher Zyklenlebensdauer beträgt die Restkapazität der Batterie LFP auch mehr als die der Batterie nur NMC. NMC Batteriezyklus 3900 Mal, die verbleibende Kapazität von 66%, LFP Batteriezyklus 5000 Mal, die verbleibende Kapazität von 84%. Wenn die verbleibende Kapazität von 80% der anfänglichen Kapazität als Endpunkt des Tests, die aktuelle LFP Batterie durch Labortests, die meisten der Zykluslebensdauer von mehr als 3500 Malen, Teil der 6000 Mal. Und die Testzykluslebensdauer der NMC-Batterie beträgt etwa das 2500-fache. In der Zykluslebensdauer dieses Punktes ist die Zykluslebensdauer der LFP-Batterie viel länger als die der NMC-Batterie.

4.Price

Da LFP-Batterien keine Edelmetallmaterialien enthalten, können die Rohstoffkosten relativ niedrig gehalten werden. Die NMC-Batterie besteht aus Lithium-Nickel-Kobalt-Manganat als positivem Material. Kobalt ist ein Edelmetall, daher sind die Kosten viel höher als bei LFP-Batterien.

5.Safety

Der flüssige Elektrolyt der Batterie NMC ist brennbar und explosiv und löst bei längerem Gebrauch leicht ein thermisches Durchgehen aus. Das Wachstum von Lithiumdendriten während des Ladens und Entladens kann leicht die Membran durchdringen, was zu einem Kurzschluss der Batterie und zu Sicherheitsrisiken führt. Die thermische Stabilität des positiven Materials LFP ist viel besser als die von NMC Lithium. LFP-Batterien haben eine sehr hohe Stabilität bis zu 500℃, und die Möglichkeit eines thermischen Durchgehens tritt nur dann auf, wenn sie 800℃. überschreitet. Darüber hinaus ist die Hitze der LFP-Batterie selbst im Falle eines thermischen Durchgehens sehr langsam und bei der Zersetzung wird kein Sauerstoff freigesetzt, was die Brandgefahr verringert. Im Gegensatz dazu beginnen sich NMC-Batterien bei etwa 300℃. aufzulösen. Es ist ersichtlich, dass LFP Batterien haben gegenüber NMC-Batterien einen Sicherheitsvorteil.

6.Low-temperature Leistung

Die Leistung bei niedrigen Temperaturen spiegelt sich hauptsächlich in der Ladeleistung und der Batteriekapazität wider, die durch die intrinsischen Eigenschaften der Batterie bestimmt wird. In der gleichen Umgebung mit niedrigen Temperaturen ist die Ladegeschwindigkeit des Akkus LFP viel langsamer als bei Akkus NMC, der Kapazitätsabfall ist ebenfalls stärker als bei Akkus NMC. Daher ist die Leistung von NMC-Batterien bei niedrigen Temperaturen besser als die von LFP-Batterien. Dieser Mangel kann jedoch durch einige Methoden ausgeglichen werden. Da wir die Batteriezellen normalerweise zu Batteriemodulen oder -paketen zusammenbauen, gibt es dieses Mal viel zu manipulieren und es wird sehr interessant. Beispielsweise kann bei niedrigen Temperaturen das externe BMS-Heizsystem mithilfe von BMS-Wärmemanagement + -Materialien gesteuert werden, um die interne Batterieumgebung auf einer sehr guten Temperatur zu halten. Die von Tesla verwendete Wärmepumpe basiert auf einem ähnlichen Prinzip, mit einem Wärmemanagement des BMS, um bei niedrigen Temperaturen eine optimale Leistung der Innentemperatur der Batterie zu erreichen.

Aus der obigen Analyse können wir ersehen, dass die Batterie LFP hinsichtlich Sicherheit, Lebensdauer und Preis überlegen ist; NMC Batterie in Energiedichte, Leistung bei niedrigen Temperaturen ist überlegen. Daher gibt es objektiv gesehen keinen Unterschied zwischen gut und schlecht, und es gibt keinen Unterschied zwischen überlegen und minderwertig, unterschiedliche Batterien gelten für unterschiedliche Produkte oder Umgebungen.

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