一、介（jiè）绍

磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池，一（yī）个主要用（yòng）途是（shì）用于动力电池，相对NI-MH、Ni-Cd电池有很（hěn）大优（yōu）势。磷酸（suān）铁锂电（diàn）池充（chōng）放电效率较高，倍（bèi）率放电情况下充（chōng）放电（diàn）效（xiào）率可（kě）达90%以（yǐ）上，而铅酸电池约为80%。

二、优势

1.安全性（xìng）能的改（gǎi）善

磷酸铁锂晶体中（zhōng）的P-O键稳固（gù），难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴（gǔ）酸锂一样结构崩（bēng）塌发热或是形成（chéng）强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。有报告指出，实际操（cāo）作中针（zhēn）刺或（huò）短路实验中发现有小部分样品出现燃烧（shāo）现象，但未出现一例（lì）爆炸事件，而（ér）过充实验中（zhōng）使（shǐ）用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电，发（fā）现依然（rán）有爆炸现象。虽（suī）然如此，其过充安（ān）全性（xìng）较之普通液态电解液钴酸锂电（diàn）池，已大有（yǒu）改善（shàn）。

2.寿命的改善

长寿命铅酸电池的循环寿（shòu）命在300次左右，最高（gāo）也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环（huán）寿命（mìng）达到（dào）2000次以上，标准充电(5小时率)使用，可达到（dào）2000次。同质量的（de）铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护（hù）又半年”，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（shǐ）用，理（lǐ）论寿（shòu）命将达到7~8年。综合考虑，性能价格比理论（lùn）上为铅（qiān）酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速（sù）充放电（diàn），在（zài）专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满（mǎn），起动电（diàn）流可达2C,而铅酸电池（chí）无此性（xìng）能。

3.高温性能好

磷酸（suān）铁锂电热峰值（zhí）可达350℃-500℃而锰酸锂和（hé）钴酸锂只在200℃左右。工（gōng）作（zuò）温度范围（wéi）宽广(-20C--+75C)，有耐高温特性磷酸铁锂电热（rè）峰值（zhí）可达350℃-500℃，而锰酸锂和（hé）钴酸锂只在200℃左（zuǒ）右。

4.大容量（liàng）

具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。单体容量（liàng）为5AH-1000AH。

5.无记（jì）忆效应

可充电池在经（jīng）常（cháng）处于充满不放完的条件下工作，容（róng）量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢（qīng）、镍（niè）镉（gé）电池存在记忆性，而磷酸（suān）铁锂电池（chí）无此现象（xiàng），电（diàn）池无论处于什么状态（tài），可随充随用（yòng），无（wú）须先放（fàng）完再（zài）充电。

6.重量轻

同等规格容量（liàng）的磷酸铁锂电池（chí）的体积是铅酸电（diàn）池体积的2/3，重量是铅（qiān）酸电池的1/3。

7.环保

该（gāi）电池一般（bān）被认（rèn）为是不含任（rèn）何重金属与稀有金属(镍（niè）氢电池需稀有金属)，无毒(SGS认证通（tōng）过)，无污（wū）染，符合欧洲RoHS规定，为（wéi）绝（jué）对的绿色（sè）环（huán）保电池证。所以（yǐ）锂电（diàn）池（chí）之所以被业界看好，主要是环保考量，因此该电池又列入（rù）了“十五”期间的（de）“863”国家高科（kē）技发（fā）展计划（huá），成（chéng）为（wéi）国家重点支持（chí）和鼓（gǔ）励发（fā）展的项目。随着中（zhōng）国加入WTO，中国电动自行车的出口量（liàng）将迅（xùn）速增大，而进入欧（ōu）美（měi）的（de）电动自行车已要求配备无污染电池。

三、缺点

一（yī）种材料是否具有（yǒu）应用发展潜（qián）力，除了关注其优点（diǎn）外，更（gèng）为关键的是该材料是否具有根本性的缺（quē）陷。

1、在磷酸铁锂制备时的烧（shāo）结（jié）过程中，氧化铁在高（gāo）温（wēn）还原性（xìng）气氛下（xià）存在被还原成单质铁的可能性。单质（zhì）铁会（huì）引（yǐn）起电池（chí）的微短（duǎn）路，是电（diàn）池中（zhōng）最忌讳（huì）的物（wù）质。这也是日本一直不（bú）将该材料（liào）作为动力型锂离子电池正极材（cái）料的主（zhǔ）要原因；

2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密（mì）度与压实密度很低，导致锂离子电（diàn）池的能量（liàng）密度较低。低温性能较（jiào）差，即使（shǐ）将其纳（nà）米化和碳包（bāo）覆也没有（yǒu）解决这一问题。美（měi）国阿贡国家实验室储（chǔ）能系统中心主任Don Hillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温（wēn）性（xìng）能的（de）时（shí）候（hòu），他用terrible来形容，他们对（duì）磷酸铁锂型（xíng）锂离子电池测试结果表明表明磷酸铁锂电池在低温下(0℃以下)无法（fǎ）使电动汽（qì）车行驶。尽管也有厂家宣称磷酸（suān）锂铁（tiě）电池在低温下容量保持率（lǜ）还不（bú）错（cuò），但是那是在放电（diàn）电流较小（xiǎo）和（hé）放电截（jié）止电（diàn）压很低的（de）情况下。在这种状况下，设备根本就无（wú）法启（qǐ）动（dòng）工作。

3、材（cái）料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率（lǜ）低，一致（zhì）性（xìng）差。磷（lín）酸铁锂的纳米（mǐ）化（huà）和碳包覆尽管提高（gāo）了材料（liào）的电化学性能，但是也（yě）带来了（le）其它（tā）问题，如能量密度（dù）的降低（dī）、合（hé）成成本的提高（gāo）、电极加工性能不良以及（jí）对环境要求苛刻（kè）等问（wèn）题。尽管（guǎn）磷酸（suān）铁锂（lǐ）中的化学元素Li，Fe与P很丰富，成本也较低，但是制备出的磷酸铁（tiě）锂产品成本并不低，即使去掉（diào）前期的研发成本（běn），该材料的工艺成本加上较高的（de）制（zhì）备电池的成本，会使得最（zuì）终单位储能电量的（de）成（chéng）本较高。

4、产品一（yī）致（zhì）性（xìng）差。目前国内还没有一（yī）家磷酸铁锂材（cái）料厂（chǎng）能（néng）够解决这一（yī）问题（tí）。从材料（liào）制备角度来说，磷酸铁锂的合成反应是一个复杂的（de）多（duō）相反（fǎn）应，有固相磷酸盐、铁的氧（yǎng）化物以及锂盐（yán），外加碳的前驱（qū）体以及（jí）还原性气相（xiàng）。在这一复杂的（de）反应（yīng）过程中（zhōng），很难保（bǎo）证反应的（de）一致性。

五、意（yì）义

在金属交易市场（chǎng），钴(Co)最（zuì）贵（guì），并且（qiě）存储量不多，镍(Ni)、锰（měng）(Mn)较（jiào）便宜，而（ér）铁(Fe)最便宜。正极（jí）材（cái）料的价格也（yě）与这些金属的价格行情一致。因此，采用LiFePO4正（zhèng）极材料做成的锂离（lí）子电池应是最便（biàn）宜的。它的另一个特点是对环境无污染。

作（zuò）为充（chōng）电电池的要求（qiú）是：容量高（gāo）、输出电（diàn）压高、良好（hǎo）的充放电（diàn）循环性能、输出电压稳定、能大电流（liú）充放（fàng）电（diàn）、电化学（xué）稳定性（xìng）能、使用中安全(不会因（yīn）过充电、过放（fàng）电及短路等操（cāo）作不当而（ér）引起燃烧或爆炸)、工作（zuò）温度范围（wéi）宽、无（wú）毒或少毒（dú）、对环境无污染（rǎn）。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂（lǐ）电（diàn）池在这些性能要求（qiú）上都不错，特别在大放电率放电(5～10C放电（diàn）)、放电电（diàn）压平（píng）稳上、安全（quán）上(不燃烧、不（bú）爆炸（zhà）)、寿命（mìng）上(循环（huán）次数)、对环境无污染上，它是最好（hǎo）的，是目前最好的大电（diàn）流输（shū）出动力电池。