一、磷酸鐵鋰電池的八大優勢

該圖片由注冊用戶"仰望星空"提供，版權聲明反饋

1、安全性能的改善

磷酸鐵鋰晶體中(zhong)的P-O鍵穩固(gu)，難以分解，即便在高溫或過(guo)充時(shi)也不會像(xiang)鈷酸鋰一樣(yang)結構(gou)崩塌發熱或是形成強氧化性物質，因此(ci)擁有良(liang)好的安全性。有報(bao)告指出(chu)，實(shi)(shi)際操作(zuo)中(zhong)針(zhen)刺或短(duan)路實(shi)(shi)驗中(zhong)發現(xian)(xian)有小部分樣(yang)品出(chu)現(xian)(xian)燃燒(shao)現(xian)(xian)象(xiang)，但未出(chu)現(xian)(xian)一例(li)爆炸事件，而過(guo)充實(shi)(shi)驗中(zhong)使用(yong)大大超出(chu)自身放電(dian)電(dian)壓數倍的高電(dian)壓充電(dian)，發現(xian)(xian)依然有爆炸現(xian)(xian)象(xiang)。雖然如(ru)此(ci)，其(qi)過(guo)充安全性較之普通液(ye)態電(dian)解液(ye)鈷酸鋰電(dian)池，已大有改善。

2、壽命的改善

磷(lin)酸鐵鋰電池(chi)是指用磷(lin)酸鐵鋰作為正(zheng)極材料(liao)的鋰離子電池(chi)。

長壽(shou)命(ming)鉛(qian)(qian)酸電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)循環壽(shou)命(ming)在(zai)300次左右，最高也(ye)就500次，而(er)磷(lin)酸鐵鋰(li)動(dong)力電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)，循環壽(shou)命(ming)達(da)到(dao)2000次以上，標準(zhun)充電(dian)(dian)(dian)(dian)（5小(xiao)時(shi)率(lv)）使用，可達(da)到(dao)2000次。同質(zhi)量的(de)(de)鉛(qian)(qian)酸電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)是(shi)“新(xin)半年(nian)、舊(jiu)半年(nian)、維(wei)護維(wei)護又(you)半年(nian)”，最多也(ye)就1~1.5年(nian)時(shi)間，而(er)磷(lin)酸鐵鋰(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)在(zai)同樣條件下使用，理(li)論(lun)壽(shou)命(ming)將(jiang)達(da)到(dao)7~8年(nian)。綜合考慮，性能價格(ge)比理(li)論(lun)上為鉛(qian)(qian)酸電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)4倍以上。大電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)放電(dian)(dian)(dian)(dian)可大電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)2C快速充放電(dian)(dian)(dian)(dian)，在(zai)專(zhuan)用充電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)下，1.5C充電(dian)(dian)(dian)(dian)40分(fen)鐘內(nei)即可使電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)充滿，起動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)可達(da)2C,而(er)鉛(qian)(qian)酸電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)無(wu)此性能。

3、高溫性能好

磷酸鐵鋰(li)(li)(li)電熱峰值可達(da)(da)350℃-500℃而(er)錳酸鋰(li)(li)(li)和鈷(gu)酸鋰(li)(li)(li)只在200℃左(zuo)右。工作溫(wen)(wen)度(du)范圍寬廣(guang)（-20C--+75C），有耐高溫(wen)(wen)特性磷酸鐵鋰(li)(li)(li)電熱峰值可達(da)(da)350℃-500℃而(er)錳酸鋰(li)(li)(li)和鈷(gu)酸鋰(li)(li)(li)只在200℃左(zuo)右。

4、大容量

具有比普通電池(chi)（鉛酸(suan)等）更大的容量(liang)。5AH-1000AH（單體）

5、無記憶效應

可充(chong)電(dian)(dian)池(chi)(chi)在(zai)經(jing)常(chang)處于充(chong)滿不放完的條件下工(gong)作，容量會迅速低(di)于額定容量值(zhi)，這種(zhong)現(xian)象叫做記憶(yi)效應(ying)。像鎳氫、鎳鎘電(dian)(dian)池(chi)(chi)存在(zai)記憶(yi)性，而(er)磷(lin)酸鐵(tie)鋰電(dian)(dian)池(chi)(chi)無此現(xian)象，電(dian)(dian)池(chi)(chi)無論處于什么狀態，可隨充(chong)隨用，無須(xu)先放完再充(chong)電(dian)(dian)。

6、重量輕

同(tong)等規格容量(liang)的磷酸鐵鋰電(dian)池的體積(ji)是(shi)鉛酸電(dian)池體積(ji)的2/3，重量(liang)是(shi)鉛酸電(dian)池的1/3。

7、環保

該電(dian)池(chi)(chi)一(yi)般被(bei)認(ren)為(wei)是不含任何重(zhong)金(jin)屬與稀有(you)(you)金(jin)屬（鎳氫電(dian)池(chi)(chi)需稀有(you)(you)金(jin)屬），無(wu)(wu)毒（SGS認(ren)證(zheng)通過），無(wu)(wu)污染，符(fu)合(he)歐洲RoHS規(gui)定(ding)，為(wei)絕對的綠色環保(bao)電(dian)池(chi)(chi)證(zheng)。所(suo)以鋰電(dian)池(chi)(chi)之所(suo)以被(bei)業(ye)界看好，主要是環保(bao)考(kao)量，因此該電(dian)池(chi)(chi)又列入(ru)了“十五”期間(jian)的“863”國家(jia)高科技發展(zhan)計劃，成為(wei)國家(jia)重(zhong)點(dian)支持和鼓勵(li)發展(zhan)的項目。隨(sui)著中國加入(ru)WTO，中國電(dian)動自行(xing)車的出(chu)口量將迅速增大(da)，而進入(ru)歐美的電(dian)動自行(xing)車已要求(qiu)配備無(wu)(wu)污染電(dian)池(chi)(chi)。

但有(you)專家表示(shi)，鉛(qian)酸電池(chi)(chi)造成(cheng)的環(huan)境污(wu)染，主要發生(sheng)在(zai)企業不規范(fan)的生(sheng)產過程和(he)回(hui)收處理環(huan)節(jie)。同理，鋰電池(chi)(chi)屬(shu)于新能源(yuan)行業不錯，但它也不能避免重(zhong)金屬(shu)污(wu)染的問題。金屬(shu)材料加工(gong)中有(you)鉛(qian)、砷、鎘、汞(gong)、鉻等都有(you)可能會釋放(fang)到灰塵和(he)水(shui)中。電池(chi)(chi)本(ben)身就是一種(zhong)化(hua)學物(wu)質，所(suo)以(yi)有(you)可能會產生(sheng)兩種(zhong)污(wu)染：一是生(sheng)產工(gong)程中的工(gong)藝排泄物(wu)污(wu)染；二是報(bao)廢以(yi)后(hou)的電池(chi)(chi)污(wu)染。

磷酸(suan)(suan)鐵鋰電池(chi)也有其(qi)缺點：例(li)如低溫(wen)性能差，正極(ji)材料振實密度小(xiao)，等容量的磷酸(suan)(suan)鐵鋰電池(chi)的體積要(yao)大于鈷酸(suan)(suan)鋰等鋰離子(zi)電池(chi)，因此在微型電池(chi)方面不具有優勢。而用于動力電池(chi)時，磷酸(suan)(suan)鐵鋰電池(chi)和其(qi)他電池(chi)一樣(yang)，需要(yao)面對電池(chi)一致性問題(ti)。

8、動力電池的對比

目前最有(you)(you)希望應用于(yu)動力型鋰離子電(dian)池(chi)的(de)正(zheng)極材料主要有(you)(you)改性錳酸鋰（LiMn2O4）、磷酸鐵(tie)鋰（LiFePO4）和鎳(nie)(nie)鈷錳酸鋰（Li(Ni,Co,Mn)O2）三元(yuan)材料。鎳(nie)(nie)鈷錳酸鋰三元(yuan)材料由于(yu)鈷的(de)資(zi)源缺乏(fa)與(yu)鎳(nie)(nie)、鈷成高和價(jia)格波動大等原因，普遍認為很難成為電(dian)動汽車用動力型鋰離子電(dian)池(chi)的(de)主流，但可以與(yu)尖晶石(shi)錳酸鋰在一定范圍內混合(he)使用。

二、磷酸鐵鋰電池的缺點

一種材料是(shi)否(fou)具有(you)(you)應用發展潛力，除了(le)關注其(qi)優點外，更為(wei)關鍵的是(shi)該(gai)材料是(shi)否(fou)具有(you)(you)根(gen)本性(xing)的缺陷。

國內現在普遍選擇磷酸鐵(tie)鋰(li)作為動力型(xing)鋰(li)離子(zi)電(dian)池的(de)(de)正(zheng)極材料(liao)，從政府、科研(yan)機構、企業甚至是證券(quan)公司等市場分析員都看好(hao)這一材料(liao)，將其作為動力型(xing)鋰(li)離子(zi)電(dian)池的(de)(de)發展方(fang)(fang)向。分析其原(yuan)因(yin)，主(zhu)要有(you)下列兩點：首先是受到美國研(yan)發方(fang)(fang)向的(de)(de)影響(xiang)，美國Valence與(yu)A123公司最早采用(yong)磷酸鐵(tie)鋰(li)做鋰(li)離子(zi)電(dian)池的(de)(de)正(zheng)極材料(liao)。其次是國內一直沒(mei)有(you)制(zhi)備出可供(gong)動力型(xing)鋰(li)離子(zi)電(dian)池使用(yong)的(de)(de)具有(you)良好(hao)高溫循環與(yu)儲存性能(neng)的(de)(de)錳酸鋰(li)材料(liao)。但磷酸鐵(tie)鋰(li)也存在不容(rong)忽(hu)視(shi)的(de)(de)根本性缺陷，歸結起來主(zhu)要有(you)以下幾點：

1、在磷酸鐵(tie)(tie)鋰制(zhi)備時的(de)(de)燒結過程(cheng)中，氧化鐵(tie)(tie)在高溫還(huan)原性(xing)氣氛下存在被還(huan)原成單質鐵(tie)(tie)的(de)(de)可能性(xing)。單質鐵(tie)(tie)會引起電池(chi)(chi)的(de)(de)微短(duan)路，是電池(chi)(chi)中最(zui)忌諱(hui)的(de)(de)物(wu)質。這也是日(ri)本(ben)一直不將該材料(liao)(liao)作為動力型(xing)鋰離子電池(chi)(chi)正極材料(liao)(liao)的(de)(de)主要原因。

2、磷(lin)(lin)酸鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)存在(zai)(zai)一些性能(neng)上的(de)缺陷，如振實密度與壓實密度很(hen)低(di)，導(dao)致鋰(li)(li)離(li)子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)能(neng)量(liang)密度較(jiao)低(di)。低(di)溫(wen)性能(neng)較(jiao)差，即使將其納(na)米化和(he)碳包覆也(ye)(ye)沒有解決這一問題。美國阿貢(gong)國家(jia)實驗室(shi)儲能(neng)系統中(zhong)心主任(ren)Don Hillebrand博(bo)士(shi)談到磷(lin)(lin)酸鋰(li)(li)鐵(tie)(tie)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)低(di)溫(wen)性能(neng)的(de)時(shi)候，他用(yong)terrible來形(xing)容，他們對磷(lin)(lin)酸鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)型鋰(li)(li)離(li)子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)測試(shi)結果(guo)表(biao)明表(biao)明磷(lin)(lin)酸鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)在(zai)(zai)低(di)溫(wen)下（0℃以下）無(wu)法(fa)使電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)車行駛。盡管(guan)也(ye)(ye)有廠家(jia)宣稱(cheng)磷(lin)(lin)酸鋰(li)(li)鐵(tie)(tie)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)在(zai)(zai)低(di)溫(wen)下容量(liang)保(bao)持率還不錯，但是那是在(zai)(zai)放(fang)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)流較(jiao)小和(he)放(fang)電(dian)(dian)(dian)截止電(dian)(dian)(dian)壓很(hen)低(di)的(de)情況下。在(zai)(zai)這種狀況下，設備根本就無(wu)法(fa)啟動工(gong)作。

3、材料的(de)制(zhi)備(bei)(bei)成本(ben)(ben)(ben)與(yu)電(dian)池(chi)的(de)制(zhi)造成本(ben)(ben)(ben)較(jiao)(jiao)高(gao)，電(dian)池(chi)成品(pin)(pin)率低(di)，一致(zhi)性(xing)差。磷(lin)酸鐵(tie)鋰的(de)納米化和碳包(bao)覆盡(jin)管提高(gao)了材料的(de)電(dian)化學性(xing)能，但(dan)是也帶來了其它問題，如能量密度(du)的(de)降低(di)、合成成本(ben)(ben)(ben)的(de)提高(gao)、電(dian)極(ji)加工性(xing)能不(bu)良以及對(dui)環境要求苛刻(ke)等問題。盡(jin)管磷(lin)酸鐵(tie)鋰中的(de)化學元素Li，Fe與(yu)P很豐富，成本(ben)(ben)(ben)也較(jiao)(jiao)低(di)，但(dan)是制(zhi)備(bei)(bei)出的(de)磷(lin)酸鐵(tie)鋰產品(pin)(pin)成本(ben)(ben)(ben)并不(bu)低(di)，即使去掉前期的(de)研發成本(ben)(ben)(ben)，該(gai)材料的(de)工藝(yi)成本(ben)(ben)(ben)加上較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)制(zhi)備(bei)(bei)電(dian)池(chi)的(de)成本(ben)(ben)(ben)，會(hui)使得最終單(dan)位儲能電(dian)量的(de)成本(ben)(ben)(ben)較(jiao)(jiao)高(gao)。

4、產(chan)品一(yi)(yi)致(zhi)性(xing)(xing)差。目前(qian)國內還沒(mei)有一(yi)(yi)家磷(lin)酸(suan)(suan)鐵(tie)鋰材料廠能夠解決這一(yi)(yi)問題。從材料制備角度來說，磷(lin)酸(suan)(suan)鐵(tie)鋰的(de)(de)合成反(fan)應(ying)是一(yi)(yi)個復雜的(de)(de)多(duo)相(xiang)反(fan)應(ying)，有固(gu)相(xiang)磷(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)、鐵(tie)的(de)(de)氧(yang)化物以及鋰鹽(yan)，外加(jia)碳的(de)(de)前(qian)驅體以及還原(yuan)性(xing)(xing)氣相(xiang)。在這一(yi)(yi)復雜的(de)(de)反(fan)應(ying)過(guo)程中，很難保證(zheng)反(fan)應(ying)的(de)(de)一(yi)(yi)致(zhi)性(xing)(xing)。

5、知識(shi)產(chan)(chan)權問(wen)題。最早的有(you)關(guan)磷酸鐵鋰專利(li)申請在1993年(nian)6月25日由F X MITTERMAIER & SOEHNE OHG (DE)獲得，并于同年(nian)8月19日公布申請結果。磷酸鐵鋰的基礎專利(li)被(bei)美國德州大(da)學所有(you)，而碳包(bao)覆專利(li)被(bei)加拿大(da)人所申請。這兩(liang)個基礎性專利(li)是無法繞過去(qu)的，如果成(cheng)(cheng)本(ben)中計算上專利(li)使用費(fei)的話，那產(chan)(chan)品成(cheng)(cheng)本(ben)將會進一步提(ti)高。