磷酸铁锂电池的优势及优点有哪些
来源：宝鄂实业
2018-12-25 14:45
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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~1000Ah（1Ah＝1000mAh），而铅酸电池2V单体通常是100Ah~150Ah，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。
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。
2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低。低温性能较差，即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。美国阿贡国家实验室储能系统中心主任Don Hillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温性能的时候，他用terrible来形容，他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明磷酸铁锂电池在低温下（0℃以下）无法使电动汽车行驶。
尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错，但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下，设备根本就无法启动工作。
