什么是磷酸鐵鋰電池？

一、磷酸鐵鋰電池定義

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。/脫嵌過(guò)程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。

二、磷酸鐵鋰正極材料

1997年A.K.padhi首次報(bào)導(dǎo)磷酸鐵鋰（LiFepO4）具有脫嵌鋰功能。該材料具有橄欖石型磷酸鹽類(lèi)嵌鋰材料,LiMpO4（M：Mn，F(xiàn)e，Co，Ni）,成為很有潛力的鋰離子電池正極材料。磷酸鐵鋰作為鋰離子電池用正極材料具有良好的電化學(xué)性能，充放電平臺(tái)十分平穩(wěn)，充放電過(guò)程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。同時(shí)，該材料無(wú)毒、無(wú)污染、安全性能好、可在高溫環(huán)境下使用、原材料來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，是目前電池界競(jìng)相開(kāi)發(fā)研究的熱點(diǎn)。2.5～3.6V，平臺(tái)約3.3V，比鈷酸鋰電池3.7V低一些。180Wh/L（鈷酸鋰可做到400Wh/L以上），在小電池領(lǐng)域，同樣尺寸電池只有現(xiàn)有電池容量的一半不到。

三、磷酸鐵鋰電池及其優(yōu)缺點(diǎn)

磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)：

1、安全。磷酸鐵鋰的安全性能是目前所有的材料中最好的。當(dāng)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，絕對(duì)不用擔(dān)心爆炸問(wèn)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(chǔ)存性能好等。這點(diǎn)是最大的優(yōu)點(diǎn)，在所有知道的材料中，也是最好的。

3、環(huán)保。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程清潔無(wú)毒。所有原料都無(wú)毒。不像鈷是有毒的物質(zhì)。

4、價(jià)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(wú)戰(zhàn)略資源及稀有資源。

磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)：

1、導(dǎo)電性差。這個(gè)問(wèn)題是其最關(guān)鍵的問(wèn)題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒(méi)有大范圍的應(yīng)用，這是一個(gè)主要的問(wèn)題。但是，這個(gè)問(wèn)題目前已經(jīng)可以得到完美的解決：就是添加C或其它導(dǎo)電劑。實(shí)驗(yàn)室報(bào)道可以達(dá)到160mAh/g以上的比容量。我們公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰材料在生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)添加了導(dǎo)電劑，不需要制作電池時(shí)添加。實(shí)際上材料應(yīng)該為：LiFepO4/C，這樣一個(gè)復(fù)合材料。

2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5，低的振實(shí)密度可以說(shuō)是磷酸鐵鋰的最大缺點(diǎn)。這一缺點(diǎn)決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。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(diǎn)在動(dòng)力電池方面不會(huì)突出。因此，磷酸鐵鋰主要是用來(lái)制作動(dòng)力電池。

3、目前研究開(kāi)發(fā)還不深入。目前以磷酸鐵鋰作為正極材料的產(chǎn)業(yè)化情況并不樂(lè)觀。因?yàn)檫€是最近兩年發(fā)展起來(lái)的，所以各方面的研究還需要繼續(xù)深入。

4、其它5年內(nèi)可能會(huì)成鎳鎘電池的主要替代品，在未來(lái)的10年內(nèi)會(huì)成為鉛酸電池的有力競(jìng)爭(zhēng)者，在未來(lái)的20年內(nèi)可能會(huì)取代鉛酸電池，成為主要的啟動(dòng)電源、UpS電源和后備電源，成為二次電池的老大。,制造成本偏高,在電池生產(chǎn)上加工困難(制漿,拉漿,輥軋等工序都需要特殊處理,很多企業(yè)不能很好的處理)倍率放電不穩(wěn)定(需要特定的電池工藝配合,受工藝影響很大)而現(xiàn)在電器的使用趨勢(shì)是小巧型發(fā)展,所以對(duì)電池也有同樣的要求高體積能量密度.從容量上看磷酸鐵鋰沒(méi)有前途,在特定的電池領(lǐng)域使用較有優(yōu)勢(shì)，如動(dòng)力電池。,比表面積很大,需要改變電池先行工藝,而且電池極片的面密度低所以同樣型號(hào)的電池容量更低。2.5～3.6V，平臺(tái)為3.3V左右，沒(méi)有批量配套的保護(hù)線(xiàn)路和充電器，較難在現(xiàn)有的電子設(shè)備上發(fā)揮出其特性，需要一個(gè)整體的行業(yè)整合。