一、磷酸鐵鋰電池的八大優勢

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1、安全性能的改善

磷(lin)酸鐵鋰(li)晶體(ti)中(zhong)的(de)P-O鍵穩(wen)固，難以分解，即便(bian)在高溫或過充時(shi)也不會像鈷酸鋰(li)一樣(yang)結構崩塌發(fa)(fa)熱或是形成強氧化性物質，因此擁有(you)(you)(you)良好(hao)的(de)安全性。有(you)(you)(you)報告(gao)指出(chu)，實(shi)際操作(zuo)中(zhong)針刺或短路實(shi)驗中(zhong)發(fa)(fa)現(xian)有(you)(you)(you)小(xiao)部分樣(yang)品出(chu)現(xian)燃燒現(xian)象，但(dan)未出(chu)現(xian)一例爆炸事(shi)件(jian)，而(er)過充實(shi)驗中(zhong)使用大(da)大(da)超出(chu)自身放電(dian)電(dian)壓數倍的(de)高電(dian)壓充電(dian)，發(fa)(fa)現(xian)依然有(you)(you)(you)爆炸現(xian)象。雖然如此，其過充安全性較之(zhi)普(pu)通液態電(dian)解液鈷酸鋰(li)電(dian)池，已大(da)有(you)(you)(you)改善。

2、壽命的改善

磷(lin)酸鐵(tie)鋰電(dian)池是指用磷(lin)酸鐵(tie)鋰作為正極(ji)材料的鋰離子電(dian)池。

長(chang)壽(shou)命鉛(qian)(qian)酸(suan)電(dian)池的(de)循環(huan)壽(shou)命在300次(ci)左右(you)，最高也(ye)就500次(ci)，而磷酸(suan)鐵(tie)鋰動(dong)力電(dian)池，循環(huan)壽(shou)命達到2000次(ci)以(yi)上(shang)，標準充電(dian)（5小(xiao)時率）使用(yong)，可達到2000次(ci)。同(tong)(tong)質量的(de)鉛(qian)(qian)酸(suan)電(dian)池是(shi)“新半(ban)年、舊半(ban)年、維護維護又半(ban)年”，最多(duo)也(ye)就1~1.5年時間(jian)，而磷酸(suan)鐵(tie)鋰電(dian)池在同(tong)(tong)樣條件下使用(yong)，理論壽(shou)命將(jiang)達到7~8年。綜合考慮，性能價格比理論上(shang)為鉛(qian)(qian)酸(suan)電(dian)池的(de)4倍以(yi)上(shang)。大(da)電(dian)流(liu)放(fang)電(dian)可大(da)電(dian)流(liu)2C快速充放(fang)電(dian)，在專(zhuan)用(yong)充電(dian)器下，1.5C充電(dian)40分鐘(zhong)內即可使電(dian)池充滿，起動(dong)電(dian)流(liu)可達2C,而鉛(qian)(qian)酸(suan)電(dian)池無此性能。

3、高溫性能好

磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)電熱峰值(zhi)可(ke)達350℃-500℃而(er)錳(meng)酸(suan)鋰(li)和鈷酸(suan)鋰(li)只(zhi)在(zai)200℃左右(you)(you)。工作溫度范圍(wei)寬廣（-20C--+75C），有(you)耐高溫特(te)性磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)電熱峰值(zhi)可(ke)達350℃-500℃而(er)錳(meng)酸(suan)鋰(li)和鈷酸(suan)鋰(li)只(zhi)在(zai)200℃左右(you)(you)。

4、大容量

具有比普(pu)通(tong)電池（鉛酸等(deng)）更(geng)大的容(rong)量。5AH-1000AH（單體(ti)）

5、無記憶效應

可充電(dian)(dian)池(chi)在經常處(chu)于充滿不(bu)放完的條件下工作(zuo)，容(rong)(rong)量會迅速低于額定(ding)容(rong)(rong)量值，這種現象叫做記(ji)憶效應。像(xiang)鎳(nie)氫、鎳(nie)鎘電(dian)(dian)池(chi)存(cun)在記(ji)憶性，而(er)磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰電(dian)(dian)池(chi)無此現象，電(dian)(dian)池(chi)無論處(chu)于什么狀態，可隨(sui)充隨(sui)用，無須先放完再充電(dian)(dian)。

6、重量輕

同等規格容(rong)量的磷酸鐵鋰(li)電池(chi)的體積是鉛(qian)酸電池(chi)體積的2/3，重(zhong)量是鉛(qian)酸電池(chi)的1/3。

7、環保

該(gai)(gai)電池一(yi)般被認(ren)為(wei)是不含任何重金屬(shu)與稀有金屬(shu)（鎳氫電池需稀有金屬(shu)），無(wu)(wu)毒（SGS認(ren)證(zheng)通過），無(wu)(wu)污染(ran)，符合歐(ou)洲RoHS規定，為(wei)絕對的(de)綠色環保(bao)電池證(zheng)。所以鋰(li)電池之所以被業(ye)界(jie)看好(hao)，主要是環保(bao)考量(liang)，因此該(gai)(gai)電池又列入(ru)了“十五”期間(jian)的(de)“863”國家高科技發(fa)展計劃(hua)，成為(wei)國家重點支(zhi)持和鼓勵(li)發(fa)展的(de)項目(mu)。隨著中國加入(ru)WTO，中國電動自行(xing)車(che)的(de)出口量(liang)將(jiang)迅速增大，而進入(ru)歐(ou)美的(de)電動自行(xing)車(che)已要求配備無(wu)(wu)污染(ran)電池。

但(dan)有專(zhuan)家表示(shi)，鉛酸電(dian)池(chi)(chi)造成的(de)(de)環境污(wu)(wu)染，主要發生在企業(ye)不規(gui)范的(de)(de)生產(chan)過程和回收(shou)處(chu)理環節。同理，鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)屬(shu)于新能(neng)源行(xing)業(ye)不錯，但(dan)它也(ye)不能(neng)避(bi)免重金(jin)屬(shu)污(wu)(wu)染的(de)(de)問(wen)題。金(jin)屬(shu)材(cai)料加工中(zhong)有鉛、砷(shen)、鎘、汞(gong)、鉻等(deng)都有可能(neng)會釋放到灰塵和水中(zhong)。電(dian)池(chi)(chi)本身(shen)就是一(yi)種化學物(wu)質，所以有可能(neng)會產(chan)生兩種污(wu)(wu)染：一(yi)是生產(chan)工程中(zhong)的(de)(de)工藝排泄物(wu)污(wu)(wu)染；二是報廢以后(hou)的(de)(de)電(dian)池(chi)(chi)污(wu)(wu)染。

磷(lin)酸(suan)(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池也有其缺(que)點：例如低溫性(xing)能差，正極(ji)材料(liao)振實密度小，等(deng)容量的磷(lin)酸(suan)(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的體積(ji)要(yao)大于鈷酸(suan)(suan)鋰(li)(li)等(deng)鋰(li)(li)離(li)子電(dian)(dian)(dian)(dian)池，因此在微型電(dian)(dian)(dian)(dian)池方面不具(ju)有優勢(shi)。而(er)用于動(dong)力電(dian)(dian)(dian)(dian)池時(shi)，磷(lin)酸(suan)(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池和(he)其他電(dian)(dian)(dian)(dian)池一(yi)樣，需要(yao)面對電(dian)(dian)(dian)(dian)池一(yi)致性(xing)問題(ti)。

8、動力電池的對比

目前最有(you)希望(wang)應(ying)用(yong)于動力型鋰(li)(li)離子電池的(de)(de)正極(ji)材料(liao)主(zhu)要有(you)改性錳(meng)酸(suan)(suan)鋰(li)(li)（LiMn2O4）、磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)(li)（LiFePO4）和(he)鎳鈷錳(meng)酸(suan)(suan)鋰(li)(li)（Li(Ni,Co,Mn)O2）三元材料(liao)。鎳鈷錳(meng)酸(suan)(suan)鋰(li)(li)三元材料(liao)由于鈷的(de)(de)資源缺(que)乏與(yu)鎳、鈷成(cheng)高和(he)價(jia)格波動大(da)等原(yuan)因(yin)，普遍認為很難成(cheng)為電動汽車用(yong)動力型鋰(li)(li)離子電池的(de)(de)主(zhu)流，但可以(yi)與(yu)尖(jian)晶石錳(meng)酸(suan)(suan)鋰(li)(li)在一定范圍內混合使(shi)用(yong)。

二、磷酸鐵鋰電池的缺點

一(yi)種材料是否具有(you)應用發(fa)展(zhan)潛力(li)，除了關(guan)(guan)注其優點外(wai)，更為關(guan)(guan)鍵的(de)是該(gai)材料是否具有(you)根本性的(de)缺陷。

國內(nei)現(xian)在(zai)普遍選擇磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰作為(wei)動(dong)力型(xing)鋰離子電池(chi)的(de)正極材料(liao)，從政府、科(ke)研(yan)(yan)機構、企(qi)業(ye)甚至是證(zheng)券公(gong)司(si)等市場(chang)分析員(yuan)都看好這一(yi)材料(liao)，將其(qi)作為(wei)動(dong)力型(xing)鋰離子電池(chi)的(de)發展方向。分析其(qi)原(yuan)因，主要有(you)(you)下(xia)列兩點：首先是受到美(mei)國研(yan)(yan)發方向的(de)影響，美(mei)國Valence與A123公(gong)司(si)最(zui)早采用磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰做鋰離子電池(chi)的(de)正極材料(liao)。其(qi)次是國內(nei)一(yi)直(zhi)沒有(you)(you)制備(bei)出可供動(dong)力型(xing)鋰離子電池(chi)使用的(de)具有(you)(you)良好高溫(wen)循環與儲存性能的(de)錳酸(suan)鋰材料(liao)。但磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰也存在(zai)不容(rong)忽(hu)視的(de)根本性缺(que)陷，歸(gui)結起來主要有(you)(you)以下(xia)幾點：

1、在(zai)(zai)磷酸鐵(tie)鋰制備時的燒結(jie)過程中，氧化鐵(tie)在(zai)(zai)高溫(wen)還原性氣氛下(xia)存在(zai)(zai)被還原成單(dan)質(zhi)鐵(tie)的可能(neng)性。單(dan)質(zhi)鐵(tie)會(hui)引起(qi)電(dian)池(chi)的微(wei)短路(lu)，是電(dian)池(chi)中最忌諱的物(wu)質(zhi)。這也是日本一直不將該材(cai)料(liao)作為動力型鋰離子電(dian)池(chi)正極材(cai)料(liao)的主(zhu)要原因。

2、磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)(li)(li)(li)存(cun)在(zai)一些性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)上的缺陷(xian)，如振(zhen)實(shi)密(mi)度與(yu)壓(ya)(ya)實(shi)密(mi)度很(hen)(hen)低(di)，導致(zhi)鋰(li)(li)(li)(li)(li)離(li)子電(dian)池的能(neng)(neng)(neng)量密(mi)度較(jiao)低(di)。低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)較(jiao)差，即使(shi)將其(qi)納米(mi)化和碳包(bao)覆也沒有解決這一問題。美國阿(a)貢國家(jia)實(shi)驗室(shi)儲能(neng)(neng)(neng)系統中心主任Don Hillebrand博(bo)士(shi)談到(dao)磷(lin)酸(suan)鋰(li)(li)(li)(li)(li)鐵(tie)電(dian)池低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的時候，他(ta)用(yong)terrible來形容(rong)(rong)，他(ta)們對磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)(li)(li)(li)型鋰(li)(li)(li)(li)(li)離(li)子電(dian)池測試結果表明表明磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)(li)(li)(li)電(dian)池在(zai)低(di)溫下(xia)(xia)（0℃以(yi)下(xia)(xia)）無(wu)法(fa)使(shi)電(dian)動汽車行駛。盡管也有廠家(jia)宣稱磷(lin)酸(suan)鋰(li)(li)(li)(li)(li)鐵(tie)電(dian)池在(zai)低(di)溫下(xia)(xia)容(rong)(rong)量保持率還不錯(cuo)，但(dan)是(shi)那是(shi)在(zai)放電(dian)電(dian)流較(jiao)小和放電(dian)截止(zhi)電(dian)壓(ya)(ya)很(hen)(hen)低(di)的情況(kuang)下(xia)(xia)。在(zai)這種狀況(kuang)下(xia)(xia)，設備根本就無(wu)法(fa)啟動工作。

3、材料(liao)的(de)(de)制(zhi)備成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)與(yu)電(dian)池的(de)(de)制(zhi)造成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)，電(dian)池成(cheng)(cheng)(cheng)品率低(di)(di)，一致性(xing)差。磷(lin)酸鐵(tie)鋰(li)的(de)(de)納米化和碳包覆(fu)盡管提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)材料(liao)的(de)(de)電(dian)化學性(xing)能(neng)，但是也帶來了(le)其它問題，如能(neng)量密度(du)的(de)(de)降低(di)(di)、合成(cheng)(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)(gao)、電(dian)極(ji)加工(gong)性(xing)能(neng)不良(liang)以及對環(huan)境(jing)要求苛刻等問題。盡管磷(lin)酸鐵(tie)鋰(li)中(zhong)的(de)(de)化學元素Li，Fe與(yu)P很豐富，成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)也較(jiao)低(di)(di)，但是制(zhi)備出的(de)(de)磷(lin)酸鐵(tie)鋰(li)產品成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)并(bing)不低(di)(di)，即使去掉(diao)前期的(de)(de)研發成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)，該材料(liao)的(de)(de)工(gong)藝(yi)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)加上(shang)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)制(zhi)備電(dian)池的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)，會使得最終單位(wei)儲能(neng)電(dian)量的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)。

4、產品一(yi)(yi)致性差。目前國內還沒有(you)一(yi)(yi)家(jia)磷(lin)酸(suan)(suan)鐵(tie)鋰(li)材(cai)料(liao)廠能夠解決(jue)這一(yi)(yi)問(wen)題(ti)。從材(cai)料(liao)制備角度來說，磷(lin)酸(suan)(suan)鐵(tie)鋰(li)的(de)(de)(de)合成反應是一(yi)(yi)個(ge)復雜(za)(za)的(de)(de)(de)多相反應，有(you)固相磷(lin)酸(suan)(suan)鹽、鐵(tie)的(de)(de)(de)氧化物以及鋰(li)鹽，外加碳(tan)的(de)(de)(de)前驅體以及還原性氣相。在這一(yi)(yi)復雜(za)(za)的(de)(de)(de)反應過程中，很難保證(zheng)反應的(de)(de)(de)一(yi)(yi)致性。

5、知識產權問題。最早的(de)有(you)關磷(lin)酸(suan)鐵鋰專(zhuan)利(li)申(shen)(shen)請(qing)在1993年6月(yue)25日(ri)(ri)由F X MITTERMAIER & SOEHNE OHG (DE)獲得，并于(yu)同年8月(yue)19日(ri)(ri)公布申(shen)(shen)請(qing)結果(guo)。磷(lin)酸(suan)鐵鋰的(de)基(ji)礎(chu)專(zhuan)利(li)被美(mei)國德州大學所有(you)，而碳(tan)包覆專(zhuan)利(li)被加拿大人所申(shen)(shen)請(qing)。這兩個基(ji)礎(chu)性專(zhuan)利(li)是(shi)無法繞(rao)過(guo)去(qu)的(de)，如果(guo)成(cheng)本中計(ji)算上(shang)專(zhuan)利(li)使(shi)用費的(de)話(hua)，那產品成(cheng)本將(jiang)會進一步提高。