一、介绍

磷（lín）酸铁锂电池属（shǔ）于（yú）锂离（lí）子二次电（diàn）池，一个主要（yào）用途是用于动力电池，相对NI-MH、Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电（diàn）池充放电效（xiào）率较高，倍率（lǜ）放电情况（kuàng）下充放电效率可（kě）达90%以上，而铅酸（suān）电池约为80%。

二（èr）、优势

1.安全性能的改（gǎi）善

磷酸铁锂（lǐ）晶体中的P-O键（jiàn）稳固，难以分（fèn）解，即便（biàn）在高温或（huò）过充时也不会（huì）像（xiàng）钴酸锂一（yī）样结构崩塌（tā）发热或是（shì）形成强氧化性物质，因此（cǐ）拥有良好的安全（quán）性。有报告指出，实（shí）际操作（zuò）中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象，但未出现一例爆炸事（shì）件，而过充实验中使用大大（dà）超出（chū）自身（shēn）放（fàng）电电压数倍的高电压充电，发现依（yī）然有爆炸（zhà）现象。虽然如（rú）此，其过（guò）充安全（quán）性较之普通（tōng）液态电解液钴（gǔ）酸锂电池（chí），已大（dà）有（yǒu）改善。

2.寿命（mìng）的改善

长寿命铅酸电池的循（xún）环寿命在300次左右（yòu），最高（gāo）也就500次，而磷酸（suān）铁锂（lǐ）动力电池，循环寿（shòu）命达到2000次以上，标准（zhǔn）充电(5小时率)使用，可达到2000次（cì）。同（tóng）质量的铅（qiān）酸电（diàn）池（chí）是“新半年、旧半年、维（wéi）护维（wéi）护又半年（nián）”，最多也就1~1.5年（nián）时间，而磷酸铁（tiě）锂电池在同样条件下使用，理论寿命将（jiāng）达到7~8年。综合考虑（lǜ），性能（néng）价格比理（lǐ）论上（shàng）为铅酸电池的4倍以上。大电流（liú）放电可（kě）大电流2C快速充（chōng）放电，在（zài）专用充（chōng）电器（qì）下，1.5C充（chōng）电40分钟（zhōng）内即可使（shǐ）电池充满（mǎn），起动电流可达2C,而（ér）铅酸（suān）电池无此性能（néng）。

3.高（gāo）温（wēn）性能好

磷（lín）酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸（suān）锂只在200℃左右。工（gōng）作（zuò）温度范围（wéi）宽广(-20C--+75C)，有（yǒu）耐（nài）高温特性（xìng）磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃，而锰酸锂（lǐ）和钴酸锂（lǐ）只在（zài）200℃左右。

4.大容量

具有比普通电池(铅酸等)更（gèng）大的（de）容量。单体容量为5AH-1000AH。

5.无记忆（yì）效（xiào）应

可充电池（chí）在经（jīng）常处于（yú）充满不放完（wán）的条件下工（gōng）作，容量（liàng）会迅速（sù）低于（yú）额定容量值，这（zhè）种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在（zài）记忆（yì）性，而磷酸铁锂电池无此现象（xiàng），电池无论（lùn）处于什么状态，可随充随用（yòng），无须先（xiān）放完再充电。

6.重量轻

同（tóng）等规格容量的（de）磷酸铁（tiě）锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3，重量是（shì）铅酸电池的1/3。

7.环保

该电池一般被认为（wéi）是不含任（rèn）何重金属与稀（xī）有金属(镍氢电（diàn）池需稀有金属)，无（wú）毒(SGS认证通过)，无污（wū）染，符合欧（ōu）洲RoHS规定，为绝（jué）对的绿色环保电池证。所以锂（lǐ）电池之所以（yǐ）被业界看好，主要是环保（bǎo）考量，因此该电池又列入了“十（shí）五”期（qī）间的（de）“863”国（guó）家高科技发展计划，成为国（guó）家重点支持和鼓励（lì）发展（zhǎn）的项目。随着中国加入WTO，中国电动自行车的出口量将（jiāng）迅速增大，而进入欧美的电动自行车已要求（qiú）配备无污染电池。

三、缺点

一（yī）种材料是否具有应用发展潜力，除了（le）关注其（qí）优点外，更为（wéi）关键的（de）是该材料是否具有（yǒu）根本（běn）性的缺陷。

1、在磷酸铁锂（lǐ）制备时的烧（shāo）结过程中，氧化铁在高温还原性气氛下（xià）存在被还原成（chéng）单质铁的（de）可能性。单质铁（tiě）会（huì）引起电池的微短（duǎn）路，是电池中（zhōng）最忌（jì）讳的物质。这也是日本一直不将该（gāi）材料（liào）作为（wéi）动（dòng）力（lì）型（xíng）锂离子电（diàn）池正极（jí）材料的（de）主要原因；

2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度（dù）与压实密度很低，导致锂离子（zǐ）电池的能（néng）量密度较低。低温（wēn）性能较（jiào）差，即使（shǐ）将其纳米化和（hé）碳包覆也没（méi）有解决这一问题。美国阿贡国家（jiā）实验室储能系统中心主任Don Hillebrand博士谈到磷酸（suān）锂（lǐ）铁电池低温性（xìng）能的时候，他（tā）用（yòng）terrible来形容，他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明（míng）磷（lín）酸铁锂电池在低温下(0℃以（yǐ）下)无法使（shǐ）电动汽车行驶（shǐ）。尽管也有厂家宣称磷酸锂（lǐ）铁电（diàn）池在低温下容量保（bǎo）持率还不错，但是那是在放（fàng）电（diàn）电流较小和放电（diàn）截止电压很低的情况（kuàng）下。在这种状（zhuàng）况（kuàng）下，设（shè）备根本就无（wú）法启动工作。

3、材料的制备成本与电池（chí）的制（zhì）造成本较高，电池（chí）成品（pǐn）率低，一致性（xìng）差。磷酸铁锂的纳米化（huà）和碳包覆尽管提高了材料的电化学性能，但是（shì）也（yě）带来了其它问题，如能量密度的降（jiàng）低（dī）、合（hé）成成（chéng）本（běn）的（de）提高（gāo）、电极加工性能不良以及对环境（jìng）要（yào）求苛刻等问（wèn）题。尽管（guǎn）磷酸（suān）铁锂中的化学（xué）元素（sù）Li，Fe与P很丰富（fù），成（chéng）本也较低（dī），但是（shì）制备（bèi）出的磷酸铁锂产品（pǐn）成本并不（bú）低，即使去掉前（qián）期的研发（fā）成本，该材料的工艺成本加上较高的制备（bèi）电池的成本（běn），会使得最终单位储能电量的成本较高。

4、产品一致性差（chà）。目前国内还没有一家磷酸（suān）铁（tiě）锂材料（liào）厂能够解决这一问题。从（cóng）材料制备角度来说，磷酸铁锂的合成反应（yīng）是一（yī）个复（fù）杂的（de）多相反应，有固相磷酸盐、铁的氧化物以（yǐ）及锂盐，外加碳（tàn）的前驱体以及还原性气相。在这一复杂的反应过（guò）程中，很难保（bǎo）证（zhèng）反应的（de）一致（zhì）性。

五、意（yì）义

在金属交易市（shì）场，钴（gǔ）(Co)最贵，并且存储量不（bú）多，镍(Ni)、锰(Mn)较便宜（yí），而铁(Fe)最便宜（yí）。正极（jí）材料的价格（gé）也与（yǔ）这些金属的价（jià）格行（háng）情一致。因此，采用LiFePO4正极材料做成的锂离子（zǐ）电池应是（shì）最便宜（yí）的。它的另一个特点是（shì）对环境无污（wū）染。

作（zuò）为充电电（diàn）池的要（yào）求是：容量（liàng）高、输出电压高、良好（hǎo）的充放电循环（huán）性能、输（shū）出电压稳定、能大（dà）电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过（guò）放电及短路等操作（zuò）不（bú）当而（ér）引起（qǐ）燃（rán）烧（shāo）或爆炸)、工作温度（dù）范围（wéi）宽、无毒或少毒、对环（huán）境（jìng）无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸（suān）铁锂电池在这些性能（néng）要（yào）求上都（dōu）不错，特别在大放电率放（fàng）电(5～10C放（fàng）电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不（bú）爆炸)、寿（shòu）命上(循环次数)、对环（huán）境无污染上，它是最好（hǎo）的，是目前最好的（de）大电流输出动力电池。