磷酸铁锂电池具有哪些优越性？
来源：宝鄂实业
2019-05-20 14:19
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这里就需要回溯前两篇的论述，我们分析了未来的电动汽车应该以小里程、快充电的电动汽车为主。而目前家用车需要长续航的双模混合动力，以及公交市场的大续航纯电汽车。那么这样的车需要什么样的电池？
一、安全
首先安全是汽车必备的前提。汽车不同于手机和电脑，汽车在高速行驶中有可能遇到众多不可预知因素，比如车祸造成的电池挤压和撞击。而任何一个不利的因素，都有可能造车车毁人亡。我们可以看到一些老年代步车使用劣质的铅酸电池，完全没有安全保障，电池自燃、受撞击燃烧的案例比比皆是。再比如特斯拉近一年的连续着火事件，虽然得利于特斯拉的安全设计并没有出现人员伤亡。但同时也要看到，这几次事件都是非常轻微的碰撞事故，碰撞本身对车和人并无伤害，而电池却着火了，那么如果是更严重的事故呢？
二、高倍率放电寿命
普通汽车使用寿命长达数十年，一辆电动汽车的电池，10年至少需要3000次的循环寿命。电池作为比较贵的部件，寿命能否与车等同是非常重要的，既要保证车辆的性能又要保证车主的利益，这样才能利于市场的推动。目前世界各车企的电动汽车，只有去年上市的比亚迪“秦”做到了电芯终生质保。
研究人员发现，在制造磷酸铁锂的过程中，它晶格中的一些原子出现了一种名为反位缺陷的错位现象。科学家通过研究发现，这种反位缺陷或许能够解答这种材料令人敬佩的性能表现。这种缺陷让正极材料能够从更大的表面区域释放和收集锂离子。
在此之前，科学家们假定锂离子只能够在单一方向上移动，这样就限制了能够释放和吸收锂离子的材料表面大小。显微成像技术和计算机模型让科学家们能够在电池充电过程中观察到离子的运动状态。科学家们分析表明，反位缺陷的存在让离子出现了新的运动方向。
这种缺陷有效的增加了磷酸铁锂纳米棒的表面活跃区域，让正极和电解液之间的锂离子传播更加高效。Tang声称：“大多数电池正极都被打造成薄盘的形状来增加锂离子的单向运动。我们的发现改变了我们对磷酸铁锂最优化形状设计的看法。这种缺陷的存在让锂离子能够多方向运动，这意味着我们让性能最大化的设计标准是完全不准确的。”
即使是电池研究领域的专家们也并非全部了解锂离子电池及其部件的电化学性能和过程。但是随着更多的科学家来设想和分析这些电化学过程和性能，我们将能够更多的对其进行完善，让锂电池的性能尽可能的高效。
动力电池的安全性是电动车中使用中最应受关注的问题。一般来说，电池安全性是和电池中储存的能量成反比的，即所能释放的能量越大，其安全性风险就越大，纯电动轿车电池容量一般为几十千瓦时，而纯电动公交车电池容量高达几百千瓦时，随着电池容量的增加，电池体积也在增加，其散热性能变差，出安全事故的可能性增加。因此，将锂离子蓄电池做成动力电池，就必须提高其安全性能，单体电池愈大，要求达到的安全性指标也就愈高。
目前涉及国内磷酸铁锂动力电池的生产企业多达100多家，而在现有的国内新能源汽车动力电池供应环节中，磷酸铁锂动力电池几乎占据着商用车整个市场。但是由于磷酸铁锂电池理论能量密度提升空间有限，最大为150Wh/kg。国内有大型动力电池企业在积极开发能量密度更高的磷酸铁锰锂材料新型动力锂电池。
因为三元锂电池的比能量比较高，这种优势使其有相应的市场需求，但我很早以前就说过，从安全性上看，磷酸铁锂电池更有优势，比如以前发生事故的三元材料中镍钴铝三元材料18650电池在180摄氏度以上会出现自加热，起火后很难控制，而磷酸铁锂材料到了250摄氏度以上才会出现放热现象，因此磷酸铁锂电池应用在商用车上，尤其是城市公交车和大巴车上，这对国内电动汽车发展来说是一个正确的选择，对人民生命财产安全更有保障。
