什么磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池优势有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-04-05 18:11
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磷酸铁锂电池与锰酸锂、钴酸锂、三元锂电池同是锂离子电池的分支，它的性能主要适用于动力应用，这时称之为磷酸铁锂动力电池，也称为锂铁电池。因此，磷酸铁锂电池优势主要是指其与其他电池在动力应用上的比较。在此意义上，将主要比较它与三元锂电池和铅酸电池的相对优势。
一、 与三元锂电池相比的耐高温优势。磷酸铁锂电池的高温性能更好，可耐350°C~500°C的高温，而锰酸锂/钴酸锂通常只有200°C左右，改性的三元锂电池的材料大致也会在200°C时发生分解。
二、 三者当中的“长者”——绝对的长寿命优势。磷酸铁锂电池比铅酸电池和三元锂电池的循环寿命都长。铅酸电池中的“长寿命”者不过300次左右，最高500次；三元锂电池理论上可达2000次，实际应用到1000次左右容量会衰减到60%；而磷酸铁锂电池真实寿命即达到2000次，此时还有95%的容量，其理念循环寿命更达到3000次以上。
三、与铅酸电池相比优势多多：
1.容量大。单体可做成5Ah~1000 Ah（1 Ah＝1000m Ah），而铅酸电池2V单体通常是100Ah~150 Ah，变化区间小。
2.重量轻。同等容量的磷酸铁锂电池体积是铅酸电池体积的2/3，重量是后者的1/3。
3.快充能力强。磷酸铁锂电池启动电流可达2C，实现大倍率充电；铅酸电池的电流一般要求是在0.1C~0.2C之间，无法达成快充性能。
4.环保性。铅酸电池存在大量的重金属——铅，产生废液，而磷酸铁锂电池不含任何重金属，在生产和使用中均无污染。
5.性价比高。虽然铅酸电池因其材料便宜，购置费要比磷酸铁锂电池低，但在使用寿命和日常维护上经济性低于磷酸铁锂电池。实际应用结果显示：磷酸铁锂电池的性价比是铅酸电池的4倍以上。
磷酸铁锂电池应用范围固然主要表现在动力方向，但在理论上也可以向更多领域延伸，这是由上述比较中表现出的各种优势决定的，如果在能量密度和放电倍率等方面再做些提升，进入其他类型锂离子电池的传统应用领域也是完全可能的。
磷酸铁锂电池的独特之处是采用了橄榄型晶体结构，晶体就是结晶后的形状，分为离子/分子/原子/金属晶体，锂离子电池的离子晶体是取其正极材料中离子化合物排列形状之意，即，由正负离子集团按一定比例通过离子键结合形成的晶体。一般而言，离子晶体脆硬，具有高熔点和高沸点特点，熔融或溶解时可以导电。所有的锂离子电池，包括磷酸铁锂电池技术的基础都是离子导电性。
锂离子电池正极内部晶体结构大多数采取一种“尖晶石结构”的排列方式，锰酸锂、钴酸锂、三元锂电池均是如此，这种结构由8个小的立方单位组成尖晶石晶胞（组成晶体的单位，可以字面理解为晶体细胞），晶胞再结合成八面体的晶体结构。而磷酸铁锂电池的橄榄型结构晶体是短柱体。
尖晶石结构的上述三种锂电池各具特色。钴酸锂电池综合性能优良，但容量低，也存在安全性问题，市场推广价格较贵；锰酸锂电池因材料好取，成本低，安全性也好，但循环性能和储存性能差；三元锂电池意在调和二者的不足，容量增加了，结构的稳定也使安全性有所改善，但价格也还是比较贵，因为也需要战略原料钴。尖晶石锂离子电池的普遍缺点是功率不大，不适于大型化。
磷酸铁锂电池技术特点和经济性则正适用于大中型市场场景。具体来说：
1.磷酸铁锂电池电压适中：标称电压3.2V，终止充电电压3.6V，终止放电电压2.0V；
2.理论容量大，能量密度为170mAh/g；
3.热稳定好，耐高温；
4.储能适度，正极材料能与大多数电解液系统兼容；
5.终止电压2.0V，可放出较多容量，放电量大且平衡；
6.电压平台特性好，其充放电电压平台的平衡程度可接近稳压电源。
以上技术特点使高功率和安全性理想得以实现，这有力地推动了磷酸铁锂电池应用大型化。
除了技术特点，磷酸铁锂电池还有两个市场化优势：1.原料廉价，资源丰富；2.不含贵重金属，无毒，是环保产品。这使得磷酸铁锂电池应用在目前的新能源汽车市场大放异彩，并成为基站的首选储能技术。
