磷酸铁锂电池有什么缺点？在性能上有哪些缺陷？

缺点

磷酸铁锂电池也有其缺点：例如低温性能差，正极材料振实密度小，等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池，因此在微型电池方面不具有优势。而用于动力电池时，磷酸铁锂电池和其他电池一样，需要面对电池一致性问题。

单质铁的威胁

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。

性能缺陷

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。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。

制造成本高

材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差。磷酸铁锂的纳米化和碳包覆尽管提高了材料的电化学性能，但是也带来了其它问题，如能量密度的降低、合成成本的提高、电极加工性能不良以及对环境要求苛刻等问题。尽管磷酸铁锂中的化学元素Li，Fe与P很丰富，成本也较低，但是制备出的磷酸铁锂产品成本并不低，即使去掉前期的研发成本，该材料的工艺成本加上较高的制备电池的成本，会使得最终单位储能电量的成本较高。

一致性差

产品一致性差。无论是从材料制备，还是从生产制造。都很难保证产品的一致性，且磷酸铁锂的电压平台较窄，更增加了电池的可观测性难度。

知识产权问题

很遗憾的告诉你，磷酸铁锂的基础专利被美国德州大学所有，而碳包覆专利被加拿大人所申请。这两个基础性专利是无法绕过去的，如果成本中计算上专利使用费的话，那产品成本将会进一步提高。

4结构和原理

LiFePO4电池的内部结是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳(石墨)组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。

LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。一般来讲，LiFePO4电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。

磷酸铁锂动力电池的容量有较大差别，可以分成三类：小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池的同类参数也有一些差异。有应用于18650圆柱电池的，也有应用于方形电池的。

5应用

由于磷酸铁锂动力电池具有上述特点，并且生产出各种不同容量的电池，得到了广泛地应用。它主要应用领域有：

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。

通过本文，相比你也看到，磷酸铁锂电池作为锂电池界曾经的黑马，方兴未艾，个人认为，现阶段汽车还处于大面积应用阶段，逐渐会进入电动车（电动自行车）和储能市场（储能电站，通讯基站），进入可穿戴领域的可能性不大。但是其能量密度、低温性能等，已经慢慢不能满足市场的需求，到底是新一轮的复兴，还是被三元材料、全固态电池所淘汰，欢迎你我共同交流。

1）适当提高能量密度情况下，可以选择常规材料，性能稳定、性价比高；

2）可以适当进行多极耳机构设计，降低内阻；

3）同样能量密度下，可以选择快充特性石墨，改善快充性能；

4）适当增加直径和高度可以获得更多的有效体积。

5）单体电芯容量增大，辅助构件比例降低，降低PACK成本。

目前国际上能够批量生产21700电池的企业屈指可数，除了松下和特斯拉联合研发的21700电池量产外，先前三星SDI也曾展示相关21700产品，据了解该产品还没有进行批量生产。国内21700厂家，资料显示着手21700的厂家有比克，力神，亿纬锂能，天鹏电源，远东福斯特，猛狮新能等。

而32131电池，国轩高科发布，拟在合肥庐江建立32131圆柱电芯生产线。

单位体积容量与循环寿命、倍率、安全性是强相关因素：容量每提升10%，循环寿命大约会降低20%；容量每提升10%，充放电倍率降低30-40%；容量每提升10%，温升大约会提高20%，且呈几何级上升；能量密度越高，安全性风险越大。