一、磷酸鐵鋰電池的八大優勢

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1、安全性能的改善

磷酸(suan)鐵鋰晶(jing)體中的(de)P-O鍵穩固，難以分(fen)解，即便在高溫或(huo)(huo)過充(chong)時也不會像鈷(gu)酸(suan)鋰一樣結(jie)構崩塌發(fa)熱或(huo)(huo)是形成強氧化性物質，因此擁有(you)(you)良好的(de)安(an)(an)全性。有(you)(you)報告(gao)指(zhi)出(chu)，實際操作中針(zhen)刺或(huo)(huo)短路實驗中發(fa)現(xian)(xian)有(you)(you)小部(bu)分(fen)樣品(pin)出(chu)現(xian)(xian)燃(ran)燒現(xian)(xian)象(xiang)，但未出(chu)現(xian)(xian)一例爆炸事件，而過充(chong)實驗中使用(yong)大大超出(chu)自身放(fang)電(dian)電(dian)壓(ya)數倍(bei)的(de)高電(dian)壓(ya)充(chong)電(dian)，發(fa)現(xian)(xian)依然有(you)(you)爆炸現(xian)(xian)象(xiang)。雖然如此，其過充(chong)安(an)(an)全性較之普通液態電(dian)解液鈷(gu)酸(suan)鋰電(dian)池，已大有(you)(you)改善。

2、壽命的改善

磷酸鐵鋰(li)電池(chi)是指用磷酸鐵鋰(li)作為正極材(cai)料的鋰(li)離子(zi)電池(chi)。

長壽(shou)命(ming)(ming)鉛酸(suan)(suan)電(dian)(dian)池(chi)的循環(huan)壽(shou)命(ming)(ming)在300次左右，最高也就(jiu)500次，而磷酸(suan)(suan)鐵鋰動力電(dian)(dian)池(chi)，循環(huan)壽(shou)命(ming)(ming)達到2000次以上，標準充(chong)(chong)電(dian)(dian)（5小時(shi)率(lv)）使(shi)用，可(ke)達到2000次。同質量的鉛酸(suan)(suan)電(dian)(dian)池(chi)是(shi)“新半(ban)(ban)年、舊半(ban)(ban)年、維(wei)護(hu)維(wei)護(hu)又半(ban)(ban)年”，最多(duo)也就(jiu)1~1.5年時(shi)間，而磷酸(suan)(suan)鐵鋰電(dian)(dian)池(chi)在同樣條(tiao)件下(xia)使(shi)用，理(li)論壽(shou)命(ming)(ming)將達到7~8年。綜合考慮，性能價格比理(li)論上為鉛酸(suan)(suan)電(dian)(dian)池(chi)的4倍以上。大電(dian)(dian)流放電(dian)(dian)可(ke)大電(dian)(dian)流2C快速充(chong)(chong)放電(dian)(dian)，在專用充(chong)(chong)電(dian)(dian)器下(xia)，1.5C充(chong)(chong)電(dian)(dian)40分鐘內即(ji)可(ke)使(shi)電(dian)(dian)池(chi)充(chong)(chong)滿(man)，起動電(dian)(dian)流可(ke)達2C,而鉛酸(suan)(suan)電(dian)(dian)池(chi)無(wu)此性能。

3、高溫性能好

磷酸(suan)鐵鋰電(dian)熱峰(feng)值(zhi)可達350℃-500℃而(er)錳(meng)酸(suan)鋰和鈷酸(suan)鋰只在(zai)(zai)200℃左右。工作(zuo)溫(wen)度范(fan)圍寬(kuan)廣（-20C--+75C），有耐高溫(wen)特性磷酸(suan)鐵鋰電(dian)熱峰(feng)值(zhi)可達350℃-500℃而(er)錳(meng)酸(suan)鋰和鈷酸(suan)鋰只在(zai)(zai)200℃左右。

4、大容量

具有(you)比普通(tong)電池(chi)（鉛酸等）更大(da)的容量(liang)。5AH-1000AH（單體(ti)）

5、無記憶效應

可充電(dian)(dian)池(chi)在經(jing)常處于充滿不放(fang)完的條件下工(gong)作，容量(liang)會迅速低(di)于額定容量(liang)值，這種現(xian)(xian)象(xiang)叫(jiao)做記憶效應。像鎳氫、鎳鎘電(dian)(dian)池(chi)存在記憶性，而磷酸鐵鋰電(dian)(dian)池(chi)無此(ci)現(xian)(xian)象(xiang)，電(dian)(dian)池(chi)無論處于什么狀態，可隨充隨用，無須先放(fang)完再充電(dian)(dian)。

6、重量輕

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

7、環保

該(gai)(gai)電(dian)池一般被認(ren)為是(shi)不含(han)任何重(zhong)金(jin)屬與稀有金(jin)屬（鎳(nie)氫(qing)電(dian)池需稀有金(jin)屬），無毒（SGS認(ren)證通(tong)過(guo)），無污染，符合歐洲RoHS規定，為絕對的(de)綠(lv)色環(huan)保電(dian)池證。所(suo)以鋰電(dian)池之所(suo)以被業界看好(hao)，主要(yao)是(shi)環(huan)保考量，因此該(gai)(gai)電(dian)池又(you)列入(ru)了“十(shi)五”期間(jian)的(de)“863”國(guo)家(jia)高科(ke)技發展計劃(hua)，成為國(guo)家(jia)重(zhong)點支持和(he)鼓(gu)勵發展的(de)項(xiang)目(mu)。隨著中國(guo)加入(ru)WTO，中國(guo)電(dian)動自行車的(de)出口量將迅速增大，而進入(ru)歐美的(de)電(dian)動自行車已(yi)要(yao)求配備(bei)無污染電(dian)池。

但(dan)有(you)(you)專家表示，鉛酸電(dian)池(chi)造(zao)成的(de)(de)環境污(wu)染(ran)(ran)，主要發(fa)生(sheng)在企(qi)業不規(gui)范的(de)(de)生(sheng)產(chan)過(guo)程和回收處理環節(jie)。同理，鋰電(dian)池(chi)屬于新能源行(xing)業不錯(cuo)，但(dan)它(ta)也不能避免重金(jin)屬污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)問題。金(jin)屬材料(liao)加工中(zhong)有(you)(you)鉛、砷(shen)、鎘(ge)、汞(gong)、鉻等(deng)都有(you)(you)可能會釋放到灰塵和水中(zhong)。電(dian)池(chi)本身就是一種化學物質，所以(yi)有(you)(you)可能會產(chan)生(sheng)兩種污(wu)染(ran)(ran)：一是生(sheng)產(chan)工程中(zhong)的(de)(de)工藝排泄物污(wu)染(ran)(ran)；二是報廢(fei)以(yi)后的(de)(de)電(dian)池(chi)污(wu)染(ran)(ran)。

磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)也有其(qi)缺點(dian)：例如低溫性能(neng)差，正極材料振實(shi)密度小(xiao)，等容(rong)量的磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的體積要大于鈷(gu)酸(suan)鋰(li)(li)等鋰(li)(li)離(li)子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)，因此(ci)在微(wei)型電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)方(fang)面(mian)不(bu)具有優勢。而用(yong)于動力電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)時，磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)和其(qi)他電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)一樣，需要面(mian)對(dui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)一致性問題。

8、動力電池的對比

目(mu)前最有(you)希望應用于動(dong)力(li)型鋰(li)(li)離(li)子電(dian)池的(de)正極(ji)材(cai)(cai)料主要有(you)改性錳(meng)(meng)酸(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)（LiMn2O4）、磷酸(suan)(suan)(suan)鐵鋰(li)(li)（LiFePO4）和(he)鎳(nie)鈷(gu)錳(meng)(meng)酸(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)（Li(Ni,Co,Mn)O2）三(san)(san)元材(cai)(cai)料。鎳(nie)鈷(gu)錳(meng)(meng)酸(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)三(san)(san)元材(cai)(cai)料由于鈷(gu)的(de)資(zi)源缺乏與鎳(nie)、鈷(gu)成高(gao)和(he)價格波動(dong)大等(deng)原因，普遍認為很難成為電(dian)動(dong)汽車用動(dong)力(li)型鋰(li)(li)離(li)子電(dian)池的(de)主流，但可以與尖晶石錳(meng)(meng)酸(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)在一定范圍內(nei)混合使用。

二、磷酸鐵鋰電池的缺點

一種材料是否(fou)具有應用發展潛(qian)力，除了(le)關(guan)注其優點外，更為關(guan)鍵的是該材料是否(fou)具有根(gen)本性(xing)的缺陷(xian)。

國(guo)內(nei)現在(zai)普遍選擇磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰(li)(li)(li)作為(wei)動(dong)力型鋰(li)(li)(li)離(li)子電池的(de)(de)正極材料，從政府、科研機構、企業甚至(zhi)是證券公司等市場分(fen)(fen)析員都看(kan)好這(zhe)一材料，將其(qi)作為(wei)動(dong)力型鋰(li)(li)(li)離(li)子電池的(de)(de)發展方(fang)(fang)向(xiang)。分(fen)(fen)析其(qi)原因，主(zhu)要有下列兩點：首(shou)先(xian)是受到(dao)美(mei)國(guo)研發方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)影響，美(mei)國(guo)Valence與A123公司最早(zao)采用(yong)磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰(li)(li)(li)做鋰(li)(li)(li)離(li)子電池的(de)(de)正極材料。其(qi)次是國(guo)內(nei)一直沒(mei)有制備出可供動(dong)力型鋰(li)(li)(li)離(li)子電池使用(yong)的(de)(de)具有良(liang)好高溫循環與儲存性(xing)能的(de)(de)錳(meng)酸(suan)鋰(li)(li)(li)材料。但磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰(li)(li)(li)也存在(zai)不容(rong)忽視(shi)的(de)(de)根本(ben)性(xing)缺陷，歸結起來主(zhu)要有以下幾點：

1、在磷酸鐵(tie)鋰(li)制備時的(de)燒結過程(cheng)中，氧化(hua)鐵(tie)在高溫還原(yuan)性氣氛下(xia)存在被還原(yuan)成單(dan)質(zhi)鐵(tie)的(de)可能性。單(dan)質(zhi)鐵(tie)會引起電池(chi)的(de)微短路(lu)，是電池(chi)中最忌(ji)諱的(de)物質(zhi)。這(zhe)也是日(ri)本(ben)一直不將該材料(liao)作為(wei)動力型(xing)鋰(li)離子電池(chi)正極材料(liao)的(de)主(zhu)要原(yuan)因。

2、磷酸(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)存在(zai)一些性能上的缺陷(xian)，如振實密度與壓(ya)實密度很低，導致(zhi)鋰(li)(li)離(li)(li)子電(dian)(dian)池(chi)的能量(liang)密度較(jiao)(jiao)低。低溫性能較(jiao)(jiao)差，即使將其納米化和(he)碳(tan)包覆也(ye)沒有(you)解(jie)決這一問題。美(mei)國(guo)阿貢國(guo)家實驗(yan)室儲能系(xi)統中心主(zhu)任Don Hillebrand博士談到磷酸(suan)鋰(li)(li)鐵(tie)(tie)電(dian)(dian)池(chi)低溫性能的時候，他用terrible來形容，他們對(dui)磷酸(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)型鋰(li)(li)離(li)(li)子電(dian)(dian)池(chi)測(ce)試結果表(biao)明表(biao)明磷酸(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)在(zai)低溫下(xia)（0℃以下(xia)）無法使電(dian)(dian)動汽車行駛(shi)。盡(jin)管也(ye)有(you)廠(chang)家宣稱磷酸(suan)鋰(li)(li)鐵(tie)(tie)電(dian)(dian)池(chi)在(zai)低溫下(xia)容量(liang)保持率還不錯，但是(shi)那是(shi)在(zai)放電(dian)(dian)電(dian)(dian)流較(jiao)(jiao)小和(he)放電(dian)(dian)截止電(dian)(dian)壓(ya)很低的情況(kuang)下(xia)。在(zai)這種狀況(kuang)下(xia)，設備根本就無法啟(qi)動工作。

3、材(cai)料的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)與(yu)(yu)電池(chi)(chi)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)較(jiao)(jiao)高，電池(chi)(chi)成(cheng)(cheng)品率(lv)低(di)(di)，一致性(xing)差。磷(lin)酸鐵鋰的(de)(de)(de)納米(mi)化(hua)和碳包覆盡(jin)(jin)管(guan)提高了材(cai)料的(de)(de)(de)電化(hua)學性(xing)能，但是(shi)也帶來了其它問(wen)題，如能量密度的(de)(de)(de)降低(di)(di)、合成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)提高、電極加工性(xing)能不良以及對環境要(yao)求(qiu)苛刻(ke)等問(wen)題。盡(jin)(jin)管(guan)磷(lin)酸鐵鋰中的(de)(de)(de)化(hua)學元素Li，Fe與(yu)(yu)P很豐富，成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)也較(jiao)(jiao)低(di)(di)，但是(shi)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)出的(de)(de)(de)磷(lin)酸鐵鋰產品成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)并不低(di)(di)，即使去掉前期的(de)(de)(de)研發(fa)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)，該材(cai)料的(de)(de)(de)工藝成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)加上較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)電池(chi)(chi)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)，會使得最終單位儲能電量的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)較(jiao)(jiao)高。

4、產品一致性差。目(mu)前(qian)國內(nei)還(huan)沒有(you)一家磷酸(suan)鐵鋰(li)材料廠能夠解(jie)決這一問題。從(cong)材料制備角度來說，磷酸(suan)鐵鋰(li)的(de)合成反(fan)(fan)應是一個復雜的(de)多相(xiang)反(fan)(fan)應，有(you)固相(xiang)磷酸(suan)鹽、鐵的(de)氧化物以及鋰(li)鹽，外加碳(tan)的(de)前(qian)驅體以及還(huan)原(yuan)性氣相(xiang)。在這一復雜的(de)反(fan)(fan)應過程(cheng)中，很難保證反(fan)(fan)應的(de)一致性。

5、知識產權問(wen)題(ti)。最早(zao)的有關磷酸(suan)鐵鋰專(zhuan)利(li)(li)(li)申請(qing)在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(qing)結果。磷酸(suan)鐵鋰的基礎(chu)(chu)專(zhuan)利(li)(li)(li)被(bei)美(mei)國德(de)州大學所(suo)有，而碳包覆專(zhuan)利(li)(li)(li)被(bei)加拿大人所(suo)申請(qing)。這兩(liang)個(ge)基礎(chu)(chu)性專(zhuan)利(li)(li)(li)是無(wu)法(fa)繞過去的，如(ru)果成本中計算上專(zhuan)利(li)(li)(li)使用費(fei)的話，那產品成本將(jiang)會進一步提高。