详解磷酸铁锂电池的优缺点

磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。

　　磷酸铁锂电池的优点

　　1、磷酸铁锂电池的寿命长，循环寿命在2000次以上。在同样的条件下，磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。

　　2、使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试，即使在交通事故中也不会发生爆炸。

　　3、充电快速。使用专用充电器，1.5C充电40分钟即可以使电池充满。

　　4、磷酸铁锂电池耐高温，磷酸铁锂电池热风值可以达到350到500摄氏度。

　　5、磷酸铁锂电池的容量大。

　　6、磷酸铁锂电池没有记忆效应。

　　7、磷酸铁锂电池绿色环保，无毒，无污染，原材料来源广泛，价格便宜。

　　磷酸铁锂电池的缺点

　　1、磷酸铁锂电池正极的振实密度小，密度一般在0.8到1.3左右。体积大。

　　2、导电性能差，锂离子扩散速度慢，高倍充放电时，实际的比容量低。

　　3、磷酸铁锂电池的低温性能差。

　　4、磷酸铁锂电池单个电池的寿命长，在2000次左右，但是磷酸铁锂电池组的寿命短，一般在500次左右。

　　大型电动车辆：公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等；

　　轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等；

　　电动工具：电钻、电锯、割草机等；

　　遥控汽车、船、飞机等玩具；

　　太阳能及风力发电的储能设备；

　　UPS及应急灯、警示灯及矿灯（安全性最好）；

　　替代照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍氢可充电电池（尺寸完全相同）；

　　小型医疗仪器设备及便携式仪器等。
 

安全性能的改善

磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。有报告指出，实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象，但未出现一例爆炸事件，而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电，发现依然有爆炸现象。虽然如此，其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池，已大有改善。

寿命的改善

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。

长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电（5小时率）使用，可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1~1.5年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，理论寿命将达到7~8年。综合考虑，性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。

高温性能好

磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广（-20C--+75C），有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

国内现在普遍选择磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极材料，从政府、科研机构、企业甚至是证券公司等市场分析员都看好这一材料，将其作为动力型锂离子电池的发展方向。分析其原因，主要有下列两点：首先是受到美国研发方向的影响，美国Valence与A123公司最早采用磷酸铁锂做锂离子电池的正极材料。其次是国内一直没有制备出可供动力型锂离子电池使用的具有良好高温循环与储存性能的锰酸锂材料。但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷，归结起来主要有以下几点：

1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中，氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路，是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。