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(suan)鐵(tie)鋰晶(jing)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)P-O鍵穩固，難以分解，即(ji)便在高溫(wen)或(huo)(huo)過(guo)充(chong)時也不會(hui)像鈷(gu)酸(suan)鋰一樣結構崩(beng)塌(ta)發熱或(huo)(huo)是形(xing)成強氧化性物質，因此擁有(you)良好(hao)的(de)安全性。有(you)報告指(zhi)出(chu)，實(shi)際操作中(zhong)(zhong)針刺或(huo)(huo)短路實(shi)驗中(zhong)(zhong)發現有(you)小部分樣品出(chu)現燃燒(shao)現象(xiang)，但未(wei)出(chu)現一例爆炸事件，而過(guo)充(chong)實(shi)驗中(zhong)(zhong)使用大大超出(chu)自身放電電壓數倍的(de)高電壓充(chong)電，發現依然有(you)爆炸現象(xiang)。雖然如此，其過(guo)充(chong)安全性較之普通(tong)液態電解液鈷(gu)酸(suan)鋰電池，已大有(you)改善(shan)。

2、壽命的改善

磷(lin)酸鐵鋰(li)(li)電(dian)(dian)池是(shi)指(zhi)用磷(lin)酸鐵鋰(li)(li)作為正極材料的鋰(li)(li)離(li)子電(dian)(dian)池。

長壽命(ming)鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的循環(huan)壽命(ming)在(zai)(zai)300次左右，最高也就(jiu)500次，而(er)(er)磷酸(suan)(suan)鐵鋰動力電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)，循環(huan)壽命(ming)達(da)到2000次以上(shang)(shang)，標準(zhun)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)（5小時率）使用，可(ke)(ke)達(da)到2000次。同質(zhi)量的鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)是“新半年、舊半年、維護(hu)維護(hu)又(you)半年”，最多也就(jiu)1~1.5年時間(jian)，而(er)(er)磷酸(suan)(suan)鐵鋰電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)在(zai)(zai)同樣(yang)條件下使用，理論壽命(ming)將達(da)到7~8年。綜合(he)考慮，性能價格比理論上(shang)(shang)為鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的4倍以上(shang)(shang)。大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)可(ke)(ke)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流2C快速充(chong)(chong)放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，在(zai)(zai)專用充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)下，1.5C充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)40分鐘內即可(ke)(ke)使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)(chong)滿，起(qi)動電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流可(ke)(ke)達(da)2C,而(er)(er)鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)無此(ci)性能。

3、高溫性能好

磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)電熱峰(feng)(feng)值(zhi)可達350℃-500℃而錳酸(suan)(suan)鋰(li)和(he)鈷(gu)酸(suan)(suan)鋰(li)只在200℃左(zuo)右。工(gong)作(zuo)溫度(du)范圍寬廣（-20C--+75C），有(you)耐高溫特性(xing)磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)電熱峰(feng)(feng)值(zhi)可達350℃-500℃而錳酸(suan)(suan)鋰(li)和(he)鈷(gu)酸(suan)(suan)鋰(li)只在200℃左(zuo)右。

4、大容量

具有比普(pu)通電池（鉛酸等）更(geng)大的容量。5AH-1000AH（單體(ti)）

5、無記憶效應

可充(chong)電池(chi)(chi)在經常處于(yu)(yu)充(chong)滿不放(fang)(fang)完的條(tiao)件下工作，容量會迅速低于(yu)(yu)額(e)定容量值，這種現象叫(jiao)做記憶(yi)效應。像(xiang)鎳氫、鎳鎘電池(chi)(chi)存在記憶(yi)性，而磷酸鐵鋰電池(chi)(chi)無此現象，電池(chi)(chi)無論處于(yu)(yu)什么狀態(tai)，可隨(sui)充(chong)隨(sui)用，無須(xu)先放(fang)(fang)完再充(chong)電。

6、重量輕

同等規(gui)格容量的(de)磷酸(suan)鐵鋰電(dian)池的(de)體(ti)積(ji)是鉛酸(suan)電(dian)池體(ti)積(ji)的(de)2/3，重量是鉛酸(suan)電(dian)池的(de)1/3。

7、環保

該(gai)電(dian)(dian)(dian)池(chi)一般被認(ren)為(wei)是不含(han)任何重金屬(shu)(shu)與稀有金屬(shu)(shu)（鎳氫電(dian)(dian)(dian)池(chi)需稀有金屬(shu)(shu)），無毒（SGS認(ren)證通過），無污(wu)染，符(fu)合歐洲RoHS規定，為(wei)絕對的(de)綠色環保(bao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)證。所以鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)之所以被業界看(kan)好，主(zhu)要是環保(bao)考量(liang)(liang)，因(yin)此該(gai)電(dian)(dian)(dian)池(chi)又列入(ru)了“十五”期間的(de)“863”國(guo)家高科技發(fa)展(zhan)(zhan)計(ji)劃(hua)，成為(wei)國(guo)家重點支持和鼓勵(li)發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)項目(mu)。隨著中國(guo)加入(ru)WTO，中國(guo)電(dian)(dian)(dian)動自行車(che)的(de)出口(kou)量(liang)(liang)將迅速增大，而進(jin)入(ru)歐美的(de)電(dian)(dian)(dian)動自行車(che)已(yi)要求配備無污(wu)染電(dian)(dian)(dian)池(chi)。

但有(you)專家表示，鉛(qian)酸電池(chi)(chi)造成的環(huan)境污(wu)(wu)染(ran)(ran)，主要發生在企(qi)業不規范(fan)的生產過程和(he)回(hui)收處(chu)理環(huan)節(jie)。同理，鋰電池(chi)(chi)屬(shu)于新能源行(xing)業不錯，但它也不能避(bi)免(mian)重金屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)(ran)的問(wen)題(ti)。金屬(shu)材料加(jia)工(gong)中(zhong)有(you)鉛(qian)、砷、鎘、汞、鉻等都有(you)可能會釋放到灰塵和(he)水(shui)中(zhong)。電池(chi)(chi)本身就是一種化學物(wu)(wu)質，所以(yi)有(you)可能會產生兩種污(wu)(wu)染(ran)(ran)：一是生產工(gong)程中(zhong)的工(gong)藝排泄物(wu)(wu)污(wu)(wu)染(ran)(ran)；二是報廢以(yi)后的電池(chi)(chi)污(wu)(wu)染(ran)(ran)。

磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)也有其缺點(dian)：例如低溫性能差(cha)，正極材料振實密度小，等(deng)容量的磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)的體積要大于鈷酸(suan)鋰(li)等(deng)鋰(li)離子(zi)電(dian)(dian)池(chi)，因此在微型電(dian)(dian)池(chi)方面不具有優(you)勢。而用于動力(li)電(dian)(dian)池(chi)時，磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)和其他電(dian)(dian)池(chi)一樣，需(xu)要面對電(dian)(dian)池(chi)一致性問題。

8、動力電池的對比

目前最(zui)有希望(wang)應用于(yu)動力型鋰(li)離(li)子電(dian)池(chi)的正極(ji)材料主要有改性錳(meng)酸(suan)鋰(li)（LiMn2O4）、磷酸(suan)鐵鋰(li)（LiFePO4）和鎳(nie)鈷(gu)錳(meng)酸(suan)鋰(li)（Li(Ni,Co,Mn)O2）三元材料。鎳(nie)鈷(gu)錳(meng)酸(suan)鋰(li)三元材料由(you)于(yu)鈷(gu)的資源缺乏與(yu)(yu)鎳(nie)、鈷(gu)成高和價格波動大等原因，普遍認為很難成為電(dian)動汽車用動力型鋰(li)離(li)子電(dian)池(chi)的主流，但可以(yi)與(yu)(yu)尖晶石錳(meng)酸(suan)鋰(li)在一定范圍內混合(he)使用。

二、磷酸鐵鋰電池的缺點

一種材料是否(fou)具(ju)有(you)應用發(fa)展潛力，除(chu)了關注其優點外，更(geng)為關鍵的是該材料是否(fou)具(ju)有(you)根本性的缺陷(xian)。

國內(nei)現(xian)在普遍選擇磷酸鐵鋰作為動(dong)力型(xing)(xing)鋰離(li)子電(dian)池的(de)(de)正(zheng)極材(cai)料(liao)，從(cong)政府、科研機構、企(qi)業甚至是證券公(gong)司等市場分析(xi)員都看好這(zhe)一材(cai)料(liao)，將(jiang)其(qi)作為動(dong)力型(xing)(xing)鋰離(li)子電(dian)池的(de)(de)發展方向。分析(xi)其(qi)原因，主要有(you)下列兩點：首先是受到美國研發方向的(de)(de)影響，美國Valence與A123公(gong)司最早采(cai)用(yong)磷酸鐵鋰做鋰離(li)子電(dian)池的(de)(de)正(zheng)極材(cai)料(liao)。其(qi)次是國內(nei)一直沒(mei)有(you)制備出可供動(dong)力型(xing)(xing)鋰離(li)子電(dian)池使用(yong)的(de)(de)具有(you)良(liang)好高(gao)溫循(xun)環與儲存(cun)性(xing)能的(de)(de)錳酸鋰材(cai)料(liao)。但磷酸鐵鋰也存(cun)在不容(rong)忽視的(de)(de)根本性(xing)缺陷，歸結起(qi)來主要有(you)以下幾(ji)點：

1、在(zai)磷酸鐵鋰制備時(shi)的(de)(de)燒結過程中，氧化鐵在(zai)高溫還原(yuan)性氣氛下存(cun)在(zai)被(bei)還原(yuan)成單質鐵的(de)(de)可能性。單質鐵會引起電(dian)池的(de)(de)微短(duan)路，是(shi)電(dian)池中最(zui)忌諱的(de)(de)物質。這也是(shi)日(ri)本一直(zhi)不將該材料作為(wei)動力型鋰離子電(dian)池正極材料的(de)(de)主要(yao)原(yuan)因。

2、磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰(li)(li)存在(zai)(zai)一些性(xing)能(neng)上(shang)的(de)(de)(de)缺(que)陷，如振實(shi)密度(du)與(yu)壓實(shi)密度(du)很(hen)(hen)低(di)(di)，導致(zhi)鋰(li)(li)離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)能(neng)量密度(du)較(jiao)低(di)(di)。低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)較(jiao)差，即(ji)使(shi)將其(qi)納米化和碳包覆也(ye)(ye)沒有解決(jue)這(zhe)一問(wen)題。美國阿貢(gong)國家(jia)實(shi)驗(yan)室儲能(neng)系統(tong)中心主任Don Hillebrand博(bo)士談到磷(lin)酸(suan)(suan)鋰(li)(li)鐵電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)時候，他用terrible來形容，他們對磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰(li)(li)型(xing)鋰(li)(li)離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)測試結果表明表明磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)在(zai)(zai)低(di)(di)溫(wen)下(xia)（0℃以(yi)下(xia)）無法(fa)(fa)使(shi)電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車行(xing)駛。盡管也(ye)(ye)有廠家(jia)宣(xuan)稱磷(lin)酸(suan)(suan)鋰(li)(li)鐵電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)在(zai)(zai)低(di)(di)溫(wen)下(xia)容量保持率還不錯，但是那是在(zai)(zai)放電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)流(liu)較(jiao)小(xiao)和放電(dian)(dian)(dian)截止(zhi)電(dian)(dian)(dian)壓很(hen)(hen)低(di)(di)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)。在(zai)(zai)這(zhe)種狀況(kuang)下(xia)，設備根(gen)本(ben)就無法(fa)(fa)啟動(dong)工作。

3、材(cai)料(liao)的(de)制備成(cheng)(cheng)本(ben)與電(dian)(dian)池的(de)制造成(cheng)(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)(gao)，電(dian)(dian)池成(cheng)(cheng)品率(lv)低，一致性差。磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)的(de)納米化和碳包覆盡管(guan)提(ti)(ti)高(gao)(gao)了材(cai)料(liao)的(de)電(dian)(dian)化學(xue)性能，但(dan)是(shi)也帶(dai)來了其它(ta)問(wen)(wen)題，如能量密度的(de)降(jiang)低、合成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)、電(dian)(dian)極加工性能不良以及對環境要求苛(ke)刻等(deng)問(wen)(wen)題。盡管(guan)磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)中的(de)化學(xue)元(yuan)素Li，Fe與P很(hen)豐富，成(cheng)(cheng)本(ben)也較(jiao)低，但(dan)是(shi)制備出的(de)磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)產(chan)品成(cheng)(cheng)本(ben)并(bing)不低，即使(shi)去掉前(qian)期的(de)研發(fa)成(cheng)(cheng)本(ben)，該材(cai)料(liao)的(de)工藝(yi)成(cheng)(cheng)本(ben)加上較(jiao)高(gao)(gao)的(de)制備電(dian)(dian)池的(de)成(cheng)(cheng)本(ben)，會使(shi)得最終(zhong)單位儲能電(dian)(dian)量的(de)成(cheng)(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)(gao)。

4、產品(pin)一(yi)(yi)(yi)致性(xing)差(cha)。目前國內還沒有(you)一(yi)(yi)(yi)家磷(lin)酸鐵(tie)鋰材料廠(chang)能(neng)夠解決(jue)這一(yi)(yi)(yi)問(wen)題。從(cong)材料制備角度來說(shuo)，磷(lin)酸鐵(tie)鋰的(de)合成反(fan)(fan)應(ying)(ying)是一(yi)(yi)(yi)個復雜(za)的(de)多相反(fan)(fan)應(ying)(ying)，有(you)固相磷(lin)酸鹽(yan)、鐵(tie)的(de)氧化物(wu)以(yi)及鋰鹽(yan)，外加(jia)碳的(de)前驅體(ti)以(yi)及還原性(xing)氣相。在這一(yi)(yi)(yi)復雜(za)的(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)過(guo)程中(zhong)，很(hen)難(nan)保證反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)一(yi)(yi)(yi)致性(xing)。

5、知識產(chan)權問題。最早的有關磷酸鐵鋰(li)專(zhuan)利申請在(zai)1993年6月25日由F X MITTERMAIER & SOEHNE OHG (DE)獲得，并(bing)于同年8月19日公布申請結果。磷酸鐵鋰(li)的基礎專(zhuan)利被(bei)美國德州大(da)學所有，而碳包(bao)覆專(zhuan)利被(bei)加拿大(da)人(ren)所申請。這(zhe)兩個基礎性專(zhuan)利是無法繞過(guo)去的，如果成本(ben)中計算上專(zhuan)利使用費(fei)的話，那產(chan)品成本(ben)將會進一步提高。