1介紹

磷酸鐵鋰電池，全稱磷酸鐵鋰鋰離子電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，這里講一下行業(yè)內(nèi)的電池命名規(guī)則，現(xiàn)階段，我們通常用正極材料來給電池命名，負(fù)極一般都是用石墨做負(fù)極，如三元電池，指的是用做正極材料的NCM或NCA，鈷酸鋰電池，則是用作正極材料的鈷酸鋰，同樣，磷酸鐵鋰則是指用于正極的磷酸鐵鋰材料。

鋰離子電池的正極為磷酸鐵鋰材料，其安全性能與循環(huán)壽命有較大優(yōu)勢(shì)，這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。1C充放循環(huán)壽命可做到2000次，穿刺不爆炸，過充時(shí)不容易燃燒和爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易并串聯(lián)使用。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入、脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。

和鉛酸電池比起來，他有著良好的壽命，鉛酸電池一般1-1.5年；和鎳氫電池比起來，他有著更高的工作電壓；和鎳鎘電池比起來，他有著更好的環(huán)境友好性，這也是磷酸鐵鋰戰(zhàn)勝這些電池，掀起一陣鋰電風(fēng)暴的重要原因，雖然現(xiàn)階段，三元電池的流行，但是由于三元電池存在高能量密度下難以控制的安全性問題，磷酸鐵鋰電池還處于大規(guī)模應(yīng)用之中，不過，國(guó)內(nèi)電池企業(yè)正在把磷酸鐵鋰電池向大型化發(fā)展，采取用高容量磷酸鐵鋰電池（100AH，甚至200AH的電池）。

2優(yōu)勢(shì)

磷酸鐵鋰電池的主要優(yōu)勢(shì)：

安全性能高

磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)，磷酸鐵鋰分解溫度約在600℃，因此擁有良好的安全性。雖然在過充情況下，出現(xiàn)過燃燒和爆炸，但其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰電池、三元電池，已大有改善。

長(zhǎng)壽命

鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高約500次，而磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電(0.2C,5小時(shí))使用，可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池則是“新半年、舊半年、修修補(bǔ)補(bǔ)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，理論壽命將達(dá)到7~8年。綜合考慮，性能價(jià)格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿，起動(dòng)電流可達(dá)2C,而鉛酸電池?zé)o此性能。

高溫性能好

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。工作溫度范圍寬廣(-20C--+75C)，有耐高溫特性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。

容量大

具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量，通過電池的能力密度就知道，鉛酸電池的能量密度約在40WH/kg，市場(chǎng)上主流的磷酸鐵鋰電池，能量密度均做到90WH/kg以上。

無記憶效應(yīng)

可充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作，容量會(huì)迅速低于額定容量值，這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象（鋰離子類電池一般沒有記憶效應(yīng)），電池?zé)o論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無須先放完再充電。

重量輕

同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3，二能量密度卻是鉛酸電池的數(shù)倍。

環(huán)境友好

該電池一般被認(rèn)為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬)，無毒(SGS認(rèn)證通過)，無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為綠色環(huán)保電池。鋰電池之所以被業(yè)界看好，一個(gè)重要的原因是環(huán)保考量。

但有一點(diǎn)請(qǐng)正視，鋰電池屬于新能源行業(yè)不錯(cuò)，但它也不能避免重金屬污染的問題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會(huì)釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學(xué)物質(zhì)，所以有可能會(huì)產(chǎn)生兩種污染：一是生產(chǎn)工程中的工藝排泄物污染；二是報(bào)廢以后的電池污染。

其他材料對(duì)比

目前最有希望應(yīng)用于動(dòng)力型鋰離子電池的正極材料主要有改性錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)和鎳鈷錳酸鋰(Li(Ni,Co,Mn)O2)三元材料。鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成高和價(jià)格波動(dòng)大等原因，普遍認(rèn)為很難成為電動(dòng)汽車用動(dòng)力型鋰離子電池的主流，但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內(nèi)混合使用。18650圓柱電池發(fā)展到今天，也存在著他的優(yōu)缺點(diǎn)。

18650圓柱電池優(yōu)點(diǎn)：
1）如前面所述，單體一致性較好；
2）單體自身力學(xué)性能好，與方形和軟包電池相比，封閉的圓柱體，近似尺寸下，可以獲得最高的彎曲強(qiáng)度；
3）技術(shù)成熟，成本低，但同時(shí)，成本優(yōu)化的空間也已經(jīng)消耗的差不多；
4）單體能量小，發(fā)生事故時(shí)，形式易于控制，但這一點(diǎn)也正在成為它被取代的理由。
18650圓柱電池缺點(diǎn)：
1）在電動(dòng)汽車這個(gè)語境中，電池系統(tǒng)的圓柱單體數(shù)量都很大，這就使得電池系統(tǒng)復(fù)雜度大增，無論機(jī)構(gòu)還是管理系統(tǒng)，相對(duì)于其他兩類電池，系統(tǒng)級(jí)別的成本圓柱電池偏高；
2）在溫度環(huán)境不均勻條件下，大量電芯特性異化的概率上升，當(dāng)然，特斯拉之所以在設(shè)計(jì)之初選擇18650，相信只是個(gè)無奈之選，因?yàn)?0年前，能夠大批量生產(chǎn)的合格動(dòng)力電池，只有圓柱電池。而電池的安全和熱管理需求，反而是它強(qiáng)大電控系統(tǒng)的研發(fā)動(dòng)力。
3）能量密度的上升空間已經(jīng)很小，2016年的新聞，超威把單體容量做到4050mAh，電芯比能量306Wh/kg，此后沒有看到更高的記錄。在既定空間內(nèi)，只有死磕材料，公認(rèn)是一條難走的路。