標(biāo)準(zhǔn)的3.2v磷酸鐵鋰電池充放電壓范圍是：2.0-3.8v，正極比容量為125mAH/g，其晶型結(jié)構(gòu)是橄欖石原材料廣泛，關(guān)鍵是充電循環(huán)次數(shù)大于2000次，具有優(yōu)秀的安全性。更加環(huán)保，能夠有效減少環(huán)境的污染，對(duì)比3.7v鋰離子電池，小體積3.2v磷酸鐵鋰電芯有容量較少的缺點(diǎn)，所以目前使用量不高。

鋰離子電池主要由電極、電解液、隔離層和容器四個(gè)基本部分組成。

（1）電極由它的極性又分為正極材料和負(fù)極材料。最常見(jiàn)的負(fù)極材料為石墨；正極材料種類(lèi)則比較多。

（2）電解液可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是酸、堿、鹽的水溶液；另一類(lèi)是有機(jī)電解質(zhì)溶液。電解液是正負(fù)電極傳遞鋰離子的載體，因此它決定了電池的容量、循環(huán)效率、倍率、高低溫放電、高溫貯存、壽命和安全性等性能[23,24]。有機(jī)電解液一般有以下物質(zhì)組成：溶劑、電解質(zhì)鋰鹽和添加劑。常用的有機(jī)溶劑有碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯，不同的溶劑對(duì)電池的各項(xiàng)性能影響很大。如介電常數(shù)大的溶劑能降低鋰離子之間的引力，充分自由化鋰離子；溶劑閃點(diǎn)決定了鋰離子的最高工作溫度[25,26]。鋰離子鹽是提供鋰離子的物質(zhì)，它主要有無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽兩個(gè)系列。添加劑是能顯著改善鋰離子性能的一種物質(zhì)。如成膜添加劑能阻止溶劑對(duì)電極的破壞，提高電極的嵌鋰和脫鋰的容量和循環(huán)壽命。除此之外還有防過(guò)充添加劑、導(dǎo)電率添加劑、阻燃添加劑等。

    （3）隔離層是一層有機(jī)物薄膜，膜中有豐富的曲折貫通的微孔。這種微孔可以阻止粒徑較大的電解液通過(guò)，但粒徑較小的鋰離子可以自由通過(guò)，形成電池內(nèi)部的通電回路。因此隔離層將正負(fù)電極分成兩個(gè)部分，可以防止電池內(nèi)部發(fā)生短路，起到了隔離作用。

    （4）容器為電池的包裝金屬外殼，它主要起到了保持電池的外形和保護(hù)內(nèi)部電芯的作用，一般電池的外殼與電芯的正負(fù)極相連。
工作原理
    鋰離子電池的充放電過(guò)程就是Li+在正負(fù)極材料的嵌入和脫嵌并伴隨著能量的吸收和釋放的過(guò)程。給鋰離子電池充電：Li+從正極材料中脫嵌，經(jīng)電解液到達(dá)負(fù)極，吸收電子后嵌入負(fù)極材料中形成能量較高嵌入化合物。鋰離子電池放電：

    Li+從負(fù)極材料中脫嵌并釋放電子，Li+經(jīng)電解液達(dá)到正極，吸收電子后嵌入正極材料形成較為穩(wěn)定的嵌入化合物。

3.2V的磷酸鐵鋰電池宣稱(chēng)可以解救你的電子產(chǎn)品！平常見(jiàn)到的電池組標(biāo)稱(chēng)容量都挺高，原因是單體電池并聯(lián)出更大電壓，并聯(lián)出更大容量。真正的單體電芯容量也就1~3安時(shí)吧，正好是普通堿性電池電壓的兩倍，配合電池形狀的占位筒，可以用在各種使用AA電池的數(shù)碼產(chǎn)品上了！電力更持久！重量更輕！可以用來(lái)裝閃光燈、鼠標(biāo)、耳機(jī)等很多數(shù)碼產(chǎn)品里。

但3.2v磷酸鐵鋰電池主要用于需要更大容量高電壓的電動(dòng)車(chē)，新能源客車(chē)，通信電源。磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的容量有較大差別，可以分成三種：小型的零點(diǎn)幾到幾毫安時(shí)、中型的幾十毫安時(shí)、大型的幾百毫安時(shí)。不同類(lèi)型電池的同類(lèi)參數(shù)也有一些差異。近期我們看到一些廠(chǎng)商號(hào)稱(chēng)使用“加鐵的電芯”作為產(chǎn)品宣傳賣(mài)點(diǎn)，也就是所謂的磷酸鐵鋰電池。

磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組具有以下五大優(yōu)點(diǎn)：更高的安全性、更長(zhǎng)的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬（原材料成本低）、支持快速充電、工作溫度范圍廣且不含鈷等貴重元素，原料價(jià)格低，且磷、鋰、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會(huì)有供料短缺的問(wèn)題，隨著開(kāi)采技術(shù)的提高，化學(xué)材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的興起，磷酸鐵鋰的成本也在不斷下降，各個(gè)數(shù)碼設(shè)備廠(chǎng)家將會(huì)更多的采用3.2v磷酸鐵鋰電池，或許在未來(lái)替代3.7v鋰電池也會(huì)成為可能。1、超長(zhǎng)壽命。長(zhǎng)壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次，而山東海霸能源集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電（5小時(shí)率）使用，可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護(hù)維護(hù)又半年”，最多也就1—1.5年時(shí)間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，將達(dá)到７－８年。綜合考慮，性能價(jià)格比將為鉛酸電池的4倍以上。

2、使用安全。磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問(wèn)題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會(huì)產(chǎn)生爆炸，對(duì)消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅，而磷酸鐵鋰已經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全測(cè)試，即使在最?lèi)毫拥慕煌ㄊ鹿手幸膊粫?huì)產(chǎn)生爆炸。

3、可大電流。2C快速充放電，在專(zhuān)用充電器下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿(mǎn)，起動(dòng)電流可達(dá)2C,而鉛酸電池現(xiàn)在無(wú)此性能。

4、耐高溫。磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃—500℃，而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。

5、大容量。

6、無(wú)記憶效應(yīng)。

7、綠色環(huán)保。

磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)及改進(jìn)措施

磷酸鐵鋰電池也有其缺點(diǎn)：例如磷酸鐵鋰正極材料的振實(shí)密度較小，等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢(shì)?！?/span>

導(dǎo)電性差、鋰離子擴(kuò)散速度慢。高倍率充放電時(shí)，實(shí)際比容量低，這個(gè)問(wèn)題是制約磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。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，導(dǎo)電性差目前已經(jīng)得到比較完美的解決：就是添加C或其它導(dǎo)電劑。目前在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)在前驅(qū)體添加有機(jī)碳源和高價(jià)金屬離子聯(lián)合摻雜的辦法來(lái)改善材料的導(dǎo)電性（A123、煙臺(tái)卓能正采用這種方法），研究表明，磷酸鐵鋰的電導(dǎo)率提高了7個(gè)數(shù)量級(jí)，使磷酸鐵鋰具備了和鈷酸鋰相近的電導(dǎo)特性。實(shí)驗(yàn)室報(bào)道當(dāng)0.1C充放電時(shí)，可以達(dá)到165mAh/g以上的比容量，實(shí)際達(dá)到135-145mAh/g，基本接近鈷酸鋰的水平；但是鋰離子擴(kuò)散速度慢的問(wèn)題到目前仍然沒(méi)有得到較好的解決，目前采取的解決方案主要有納米化LiFePO4晶粒，從而減少鋰離子在晶粒中的擴(kuò)散距離，再者就是摻雜改善鋰離子的擴(kuò)散通道，后一種方法看起來(lái)效果并不明顯。納米化已經(jīng)有較多的研究，但是難以應(yīng)用到實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，目前只有A123宣稱(chēng)掌握了LiFePO4的納米化產(chǎn)業(yè)技術(shù)。

振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到0.8-1.3，低的振實(shí)密度可以說(shuō)是磷酸鐵鋰的很大缺點(diǎn)。所有磷酸鐵鋰正極材料決定了它在小型電池如手機(jī)電池等領(lǐng)域沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，所以其使用范圍受到一定程度的限制。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。但這一缺點(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。

磷酸鐵鋰電池低溫性能差。盡管人們通過(guò)各種方法（例如鋰位、鐵位、甚至磷酸位的摻雜改善離子和電子導(dǎo)電性能，通過(guò)改善一次或二次顆粒的粒徑及形貌控制有效反應(yīng)面積、通過(guò)加入額外的導(dǎo)電劑增加電子導(dǎo)電性等）改善磷酸鐵鋰的低溫性能，但是磷酸鐵鋰材料的固有特點(diǎn)，決定其低溫性能劣于錳酸鋰等其他正極材料。一般情況下，對(duì)于單只電芯（注意是單只而非電池組，對(duì)于電池組而言，實(shí)測(cè)的低溫性能可能會(huì)略高，這與散熱條件有關(guān)）而言，其0℃時(shí)的容量保持率約60～70％，-10℃時(shí)為40～55％，-20℃時(shí)為20～40％。這樣的低溫性能顯然不能滿(mǎn)足動(dòng)力電源的使用要求。當(dāng)前一些廠(chǎng)家通過(guò)改進(jìn)電解液體系、改進(jìn)正極配方、改進(jìn)材料性能和改善電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等使磷酸鐵鋰的低溫性能有所提升，但還未真正滿(mǎn)足需求。

電池存在一致性問(wèn)題。單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過(guò)2000次，但電池組的壽命會(huì)大打折扣，有可能是500次。因?yàn)殡姵亟M是由大量單體電池串并而成，其工作狀態(tài)好比一群人用繩子綁在一起跑步，即使每個(gè)人都是短跑健將，如果大家的動(dòng)作一致性不高，隊(duì)伍就跑不快，整體速度甚至比跑得最慢的單個(gè)選手的速度還要慢。電池組同理，只有在電池性能高度一致時(shí)，壽命發(fā)揮才能接近單體電池的水平。而在現(xiàn)有的條件下，由于種種原因，制作出來(lái)的電池一致性不佳，進(jìn)而影響到電池的使用性能和整體壽命，因此應(yīng)用在動(dòng)力汽車(chē)上存在一定障礙。

上海寶鄂實(shí)業(yè)有限公司擁有一支從事鋰電池多年、經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，我們時(shí)刻關(guān)注著鋰電池在各領(lǐng)域的最新發(fā)展和應(yīng)用，并不斷為客戶(hù)研發(fā)出“先進(jìn)、安全、穩(wěn)定”的鋰電池方案，提供包括18650鋰電池、26650鋰電池和鐵鋰電池等多種鋰電池服務(wù)。