缺點

磷酸鐵鋰電池也有其缺點：例如低溫性能差，正極材料振實密度小，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。而用于動力電池時，磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣，需要面對電池一致性問題。

單質(zhì)鐵的威脅

在磷酸鐵鋰制備時的燒結(jié)過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質(zhì)鐵的可能性。單質(zhì)鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質(zhì)。這也是日本一直不將該材料作為動力型鋰離子電池正極材料的主要原因。

性能缺陷

磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低。低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。磷酸鐵鋰型鋰離子電池測試結(jié)果表明表明磷酸鐵鋰電池在低溫下(0℃以下)無法使電動汽車行駛。盡管也有廠家宣稱磷酸鋰鐵電池在低溫下容量保持率還不錯，但是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下，在這種狀況下，設(shè)備根本就無法啟動工作。

制造成本高

材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差。磷酸鐵鋰的納米化和碳包覆盡管提高了材料的電化學(xué)性能，但是也帶來了其它問題，如能量密度的降低、合成成本的提高、電極加工性能不良以及對環(huán)境要求苛刻等問題。盡管磷酸鐵鋰中的化學(xué)元素Li，F(xiàn)e與P很豐富，成本也較低，但是制備出的磷酸鐵鋰產(chǎn)品成本并不低，即使去掉前期的研發(fā)成本，該材料的工藝成本加上較高的制備電池的成本，會使得最終單位儲能電量的成本較高。

一致性差

產(chǎn)品一致性差。無論是從材料制備，還是從生產(chǎn)制造。都很難保證產(chǎn)品的一致性，且磷酸鐵鋰的電壓平臺較窄，更增加了電池的可觀測性難度。

知識產(chǎn)權(quán)問題

很遺憾的告訴你，磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)專利被美國德州大學(xué)所有，而碳包覆專利被加拿大人所申請。這兩個基礎(chǔ)性專利是無法繞過去的，如果成本中計算上專利使用費的話，那產(chǎn)品成本將會進一步提高。

4結(jié)構(gòu)和原理

LiFePO4電池的內(nèi)部結(jié)是橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負極隔開，但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過，右邊是由碳(石墨)組成的電池負極，由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝。

LiFePO4電池在充電時，正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移；在放電過程中，負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。一般來講，LiFePO4電池的標(biāo)稱電壓是3.2V、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V。

磷酸鐵鋰動力電池的容量有較大差別，可以分成三類：小型的零點幾到幾毫安時、中型的幾十毫安時、大型的幾百毫安時。不同類型電池的同類參數(shù)也有一些差異。有應(yīng)用于18650圓柱電池的，也有應(yīng)用于方形電池的。

5應(yīng)用

由于磷酸鐵鋰動力電池具有上述特點，并且生產(chǎn)出各種不同容量的電池，得到了廣泛地應(yīng)用。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有：

大型電動車輛：公交車、電動汽車、景點游覽車及混合動力車等；

輕型電動車：電動自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動輪椅等；

電動工具：電鉆、電鋸、割草機等；

遙控汽車、船、飛機等玩具；

太陽能及風(fēng)力發(fā)電的儲能設(shè)備；

UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈(安全性最好)；

替代照相機中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池(尺寸完全相同)；

小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。

通過本文，相比你也看到，磷酸鐵鋰電池作為鋰電池界曾經(jīng)的黑馬，方興未艾，個人認為，現(xiàn)階段汽車還處于大面積應(yīng)用階段，逐漸會進入電動車（電動自行車）和儲能市場（儲能電站，通訊基站），進入可穿戴領(lǐng)域的可能性不大。但是其能量密度、低溫性能等，已經(jīng)慢慢不能滿足市場的需求，到底是新一輪的復(fù)興，還是被三元材料、全固態(tài)電池所淘汰，歡迎你我共同交流。

1）適當(dāng)提高能量密度情況下，可以選擇常規(guī)材料，性能穩(wěn)定、性價比高；

2）可以適當(dāng)進行多極耳機構(gòu)設(shè)計，降低內(nèi)阻；

3）同樣能量密度下，可以選擇快充特性石墨，改善快充性能；

4）適當(dāng)增加直徑和高度可以獲得更多的有效體積。

5）單體電芯容量增大，輔助構(gòu)件比例降低，降低PACK成本。

目前國際上能夠批量生產(chǎn)21700電池的企業(yè)屈指可數(shù)，除了松下和特斯拉聯(lián)合研發(fā)的21700電池量產(chǎn)外，先前三星SDI也曾展示相關(guān)21700產(chǎn)品，據(jù)了解該產(chǎn)品還沒有進行批量生產(chǎn)。國內(nèi)21700廠家，資料顯示著手21700的廠家有比克，力神，億緯鋰能，天鵬電源，遠東福斯特，猛獅新能等。

而32131電池，國軒高科發(fā)布，擬在合肥廬江建立32131圓柱電芯生產(chǎn)線。

單位體積容量與循環(huán)壽命、倍率、安全性是強相關(guān)因素：容量每提升10%，循環(huán)壽命大約會降低20%；容量每提升10%，充放電倍率降低30-40%；容量每提升10%，溫升大約會提高20%，且呈幾何級上升；能量密度越高，安全性風(fēng)險越大。