磷酸鐵鋰電池的優(yōu)劣勢(shì)分別是什么？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-02 20:28
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磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)
一、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，而磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在室溫下1C充放電循環(huán)2000次，容量保持率80%以上；是鉛酸電池5倍，鎳氫電池的4倍，是鈷酸鋰電池4倍，是錳酸鋰電池4-5倍左右。
二、安全性高：磷酸根化學(xué)鍵的結(jié)合力比傳統(tǒng)的過(guò)渡金屬氧化物結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵強(qiáng)，所以結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，并且不易釋放氧氣。磷酸鐵鋰電池在高溫下的穩(wěn)定性可達(dá)400以上，保證了電池內(nèi)在的高安全性；不會(huì)因過(guò)充、溫度過(guò)高、短路、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒。
三、環(huán)保且不需要稀有金屬：磷酸鐵鋰電池不含任何（鋰之外）重金屬或者稀有金屬，無(wú)毒（SGS認(rèn)證通過(guò)），無(wú)污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為環(huán)保電池。
四、充電速度快，自放電少，無(wú)記憶效應(yīng)：磷酸鐵鋰電池可大電流2C快速充放電，在專(zhuān)用充電器下，2C充電30分鐘內(nèi)即可使電池充滿(mǎn)95%，起動(dòng)電流可達(dá)2C，而鉛酸電池現(xiàn)在無(wú)此性能。
五、體積小，重量輕：商品設(shè)計(jì)可輕量化，體積是相同容量鉛酸電池的2/3，也較鎳氫電池體積??；重量是相同容量鉛酸電池的1/3，鎳氫電池的2/3左右；
六、電池單體電壓高，放電平臺(tái)穩(wěn)定：為3.2V，串聯(lián)少，電池組可靠性高；電池組可靠性高，可作大電流高功率充放電高倍率放電特性：10C充放電效率達(dá)到 96%以上，容量保持率90%以上，可實(shí)現(xiàn)10C放電；
綜上可知，磷酸鐵鋰電池相對(duì)傳統(tǒng)電池和其它鋰電池，具有自身明顯的優(yōu)勢(shì)，表1和表2對(duì)其性能和傳統(tǒng)電池及鋰電池進(jìn)行比較
可見(jiàn)與傳統(tǒng)電池相比，磷酸鐵鋰電池只在價(jià)格方面處于一定劣勢(shì)，其他各項(xiàng)指標(biāo)明顯占據(jù)優(yōu)勢(shì)。但如果考慮電池壽命，磷酸鐵鋰電池的價(jià)格卻是最低的。
磷酸鐵鋰除了振實(shí)密度、克容量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)略有不足，其他各項(xiàng)指標(biāo)均占很大優(yōu)勢(shì)，尤其是在循環(huán)性能、環(huán)保性、安全性能、原料成本及應(yīng)用領(lǐng)域方面。
2.2 磷酸鐵鋰電池的劣勢(shì)
1、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。
2、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)，這決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒(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。
3、一致性問(wèn)題嚴(yán)重。單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過(guò)2000次，但是制作出來(lái)的電池一致性不佳，進(jìn)而影響到電池組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。
4、磷酸鐵鋰電池低溫性能差。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，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。
5、制造成本高。磷酸鐵鋰具有安全性、環(huán)保性、循環(huán)次數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)是毋庸置疑的，但目前的制造成本相對(duì)鉛酸電池、錳酸鋰電池要高，其主要原因是：1）材料物理性能和其他鋰電材料相差較大，其粒度小，振實(shí)密度小，比表面積大，材料的加工性能不好，涂敷量低，導(dǎo)致電池成本增加；2）磷酸鐵鋰電池只有 3.2V，比其他的鋰電低20%左右，單體電池要多用20%，導(dǎo)致電池組成本上升較多。
