磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子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。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料，而其它正極材料由于多種原因，目前在市場上還沒有大量生產。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。而磷酸鐵鋰電池現(xiàn)如今也存在一些優(yōu)缺點，下面我們來看看磷酸鐵鋰電池都有哪些優(yōu)點與缺點：

　　磷酸鐵鋰電池4大優(yōu)點：

　　1、安全。磷酸鐵鋰的安全性能是目前所有的材料中的。當然它和其它磷酸鹽的安全性能也基本一樣，用磷酸鐵鋰做電池，不用擔心爆炸問題的存在。

　　2、穩(wěn)定性高。包括高溫充電的容量穩(wěn)定性好，儲存性能好等。這點是的優(yōu)點，在所有知道的材料中，也是的。

　　3、環(huán)保。整個生產過程清潔無毒。所有原料都無毒。不像鈷是有毒的物質。

　　4、價格便宜。磷酸鹽采用磷酸源和鋰源以及鐵源為材料，這些材料都十分便宜，無戰(zhàn)略資源及稀有資源。

　　磷酸鐵鋰的3大缺點：

　　1、導電性差。這個問題是其關鍵的問題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應用，這是一個主要的問題。但是，這個問題目前已經可以得到完美的解決：就是添加C或其它導電劑。實驗室報道可以達到160mAh/g以上的比容量。我們公司生產的磷酸鐵鋰材料在生產過程中已經添加了導電劑，不需要制作電池時添加。實際上材料應該為：LiFePO4/C,這樣一個復合材料。

　　2、振實密度較低。一般只能達到1.3-1.5,低的振實密度可以說是磷酸鐵鋰的缺點。這一缺點決定了它在小型電池如手機電池等沒有優(yōu)勢。即使它的成本低，安全性能好，穩(wěn)定性好，循環(huán)次數(shù)高，但如果體積太大，也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點在動力電池方面不會突出。因此，磷酸鐵鋰主要是用來制作動力電池。

　　3、目前研究開發(fā)還不深入。目前以磷酸鐵鋰作為正極材料的產業(yè)化情況并不樂觀。因為還是近兩年發(fā)展起來的，所以各方面的研究還需要繼續(xù)深入。

　　影響磷酸鐵鋰電池產品一致性的因素主要有三點：

　　1）原材料的品質：特別是磷酸鐵鋰材料系新生事物，其制造設備、合成工藝都不安全成熟、品質易出現(xiàn)波動，導致電池產品一致性受到影響。

　　2）生產環(huán)境：磷酸鐵鋰電池做誒一個化工原料眾多、工藝繁雜的高科技產品，其生產環(huán)境對溫度、濕度、粉塵等都有很高的要求，如果沒有控制到位，電池品質將出現(xiàn)波動。

　　3）制造設備：生產過程中手工的成分越少、設備自動化程度越高，電池一致性越好。

　　下面就讓我們來看看磷酸鐵鋰電池的缺點改進措施

　　鋰離子動力的電池的性能主要取決于正負極材料，磷酸鐵鋰作為鋰動力電池材料是近幾年才出現(xiàn)的事，國內開發(fā)出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的，這些也正是動力電池重要的技術指標。1C充放循環(huán)壽命達2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒，穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯(lián)使用。以滿足電動車頻繁充放電的需要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價格便宜，壽命長等優(yōu)點，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。本項目屬于高新技術項目中功能性能源材料的開發(fā)，是國家"863"計劃、"973"計劃和"十一五"高技術產業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點支持的領域。

　　導電性差、鋰離子擴散速度慢。高倍率充放電時，實際比容量低，這個問題是制約磷酸鐵鋰產業(yè)發(fā)展的一個難點。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應用，這是一個主要的問題。但是，導電性差目前已經得到比較完美的解決：就是添加C或其它導電劑。目前在實際生產過程中通過在前驅體添加有機碳源和高價金屬離子聯(lián)合摻雜的辦法來改善材料的導電性（A123、煙臺卓能正采用這種方法），研究表明，磷酸鐵鋰的電導率提高了7個數(shù)量級，使磷酸鐵鋰具備了和鈷酸鋰相近的電導特性。實驗室報道當0.1C充放電時，可以達到165mAh/g以上的比容量，實際達到135-145mAh/g,基本接近鈷酸鋰的水平；但是鋰離子擴散速度慢的問題到目前仍然沒有得到較好的解決，目前采取的解決方案主要有納米化LiFePO4晶粒，從而減少鋰離子在晶粒中的擴散距離，再者就是摻雜改善鋰離子的擴散通道，后一種方法看起來效果并不明顯。納米化已經有較多的研究，但是難以應用到實際的工業(yè)生產中，目前只有A123宣稱掌握了LiFePO4的納米化產業(yè)技術。

　　振實密度較低。一般只能達到0.8-1.3,低的振實密度可以說是磷酸鐵鋰的很大缺點。所有磷酸鐵鋰正極材料決定了它在小型電池如手機電池等沒有優(yōu)勢，所以其使用范圍受到一定程度的限制。即使它的成本低，安全性能好，穩(wěn)定性好，循環(huán)次數(shù)高，但如果體積太大，也只能小量的取代鈷酸鋰。但這一缺點在動力電池方面不會突出。因此，磷酸鐵鋰主要是用來制作動力電池。

　　磷酸鐵鋰電池低溫性能差。盡管人們通過各種方法（例如鋰位、鐵位、甚至磷酸位的摻雜改善離子和電子導電性能，通過改善或二次顆粒的粒徑及形貌控制有效反應面積、通過加入額外的導電劑增加電子導電性等）改善磷酸鐵鋰的低溫性能，但是磷酸鐵鋰材料的固有特點，決定其低溫性能劣于錳酸鋰等其他正極材料。一般情況下，對于單只電芯（注意是單只而非電池組，對于電池組而言，實測的低溫性能可能會略高，這與散熱條件有關）而言，其0℃時的容量保持率約60~70%,-10℃時為40~55%,-20℃時為20~40%.這樣的低溫性能顯然不能滿足動力電源的使用要求。當前一些廠家通過改進電解液體系、改進正極配方、改進材料性能和改善電芯結構設計等使磷酸鐵鋰的低溫性能有所提升，但還未真正滿足需求。

　　電池存在一致性問題。單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過2000次，但電池組的壽命會大打折扣，有可能是500次。因為電池組是由大量單體電池串并而成，其工作狀態(tài)好比一群人用繩子綁在一起跑步，即使每個人都是短跑健將，如果大家的動作一致性不高，隊伍就跑不快，整體速度甚至比跑得慢的單個選手的速度還要慢。電池組同理，只有在電池性能高度一致時，壽命發(fā)揮才能接近單體電池的水平。而在現(xiàn)有的條件下，由于種種原因，制作出來的電池一致性不佳，進而影響到電池的使用性能和整體壽命，因此應用在動力汽車上存在一定障礙。

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