钜大LARGE | 点击量：4790次 | 2021年04月15日
磷酸铁锂离子电池和锂离子电池各有什么优劣势？
1、磷酸铁锂离子电池的寿命长，循环寿命在2000次以上。在同样的条件下，磷酸铁锂离子电池可使用7到8年的时间。
2、使用安全。磷酸铁锂离子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、磷酸铁锂离子电池耐高温，磷酸铁锂离子电池热风值可以达到350到500摄氏度。
5、磷酸铁锂离子电池的容量大。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
6、磷酸铁锂离子电池没有记忆效应。
7、磷酸铁锂离子电池绿色环保，无毒，无污染，原材料来源广泛，价格便宜。
磷酸铁锂离子电池：目前最具潜力的锂离子电池正极材料之一，理论容量相对较高，价格低、热稳定性好、无污染，优良的充放电循环性能。对工艺要求极严，因动力锂电池一般由多个电池串并后组成，故对单个电池的一致性要求极高。
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相同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离子电池，已大有改善。
寿命的改善
磷酸铁锂离子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，而磷酸铁锂动力锂电池，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，而磷酸铁锂离子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。
大容量
具有比普通电池（铅酸等）更大的容量。5AH-1000AH（单体）
无记忆效应
可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性，而磷酸铁锂离子电池无此现象，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电。
重量轻
同等规格容量的磷酸铁锂离子电池的体积是铅酸电池体积的2/3，重量是铅酸电池的1/3。
环保
该电池一般被认为是不含任何重金属与稀有金属（镍氢电池需稀有金属），无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证。所以锂离子电池之所以被业界看好，重要是环保考量，因此该电池又列入了十五期间的863国家高科技发展计划，成为国家重点支持和鼓励发展的项目。随着我国加入WTO，我国电动自行车的出口量将迅速增大，而进入欧美的电动自行车已要求配备无污染电池。
但有专家表示，铅酸电池造成的环境污染，重要发生在公司不规范的生产过程和回收处理环节。同理，锂离子电池属于新能源行业不错，但它也不能防止重金属污染的问题。金属材料加工中有铅、砷、镉、汞、铬等都有可能会释放到灰尘和水中。电池本身就是一种化学物质，所以有可能会出现两种污染：一是生产工程中的工艺排泄物污染；二是报废以后的电池污染。
磷酸铁锂离子电池也有其缺点：例如低温性能差，正极材料振实密度小，等容量的磷酸铁锂离子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。而用于动力锂电池时，磷酸铁锂离子电池和其他电池相同，要面对电池一致性问题。
动力锂电池的比较
目前最有希望应用于动力型锂离子电池的正极材料重要有改性锰酸锂（LiMn2O4）、磷酸铁锂（LiFePO4）和镍钴锰酸锂（Li(Ni,Co,Mn)O2）三元材料。镍钴锰酸锂三元材料由于钴的资源缺乏与镍、钴成高和价格波动大等原因，普遍认为很难成为电动汽车用动力型锂离子电池的主流，但可以与尖晶石锰酸锂在一定范围内混合使用。
行业应用
涂碳铝箔为锂电产业带来技术革新和产业提升
提升锂电产品性能，改善放电倍率
随着国内电池厂商对电池性能要求的日益提高，国内普遍认同新能源电池材料：导电材料&导电涂层铝箔/铜箔。
其优势在于：在处理电池材料的时候，常拥有高倍率充放电性能好，较大比容量，但循环稳定性较差，衰减较为严重等原因，不得不做取舍放弃。
这是个神奇的涂层，将电池的性能提高，带入新纪元。
导电涂层是由分散好的纳米导电石墨包覆颗粒等所组成。它能供应最佳的静态导电性能，是一层保护能量吸收层。它也能供应好的遮盖防护性能。涂层有水性的和溶剂性的，能应用在铝片，铜片，不锈钢，铝和钛双极板上。
涂碳涂层对锂离子电池的性能带来以下提升
1.降低电池内阻，抑制充放电循环过程中的动态内阻增幅；
2.显着提高电池组的一致性，降低电池组成本；
3.提高活性材料和集流体的粘接附着力，降低极片制造成本；
4.减小极化，提高倍率性能，减低热效应；
5.防止电解液对集流体的腐蚀；
6.综合因子进而延长电池使用寿命。
7.涂层厚度：常规单面厚1～3μm。
日本和韩国近几年重要开发以改性锰酸锂和镍钴锰酸锂三元材料为正极材料的动力型锂离子电池，如丰田和松下合资成立的PanasonicEV能源公司、日立、索尼、新神户电机、NEC、三洋电机、三星以及LG等。美国重要开发以磷酸铁锂为正极材料的动力型锂离子电池，如A123系统公司、Valence公司，但美国的重要汽车厂家在其PHEV与EV中却选择锰基正极材料体系动力型锂离子电池，并且据说美国A123公司在考虑进军锰酸锂材料领域，而德国等欧洲国家重要采取和其它国家电池公司合作的方式发展电动汽车，如戴姆勒奔驰和法国Saft联盟、德国大众与日本三洋协议合作等。目前德国的大众汽车和法国的雷诺汽车在本国政府的支持下也正在研发和生产动力型锂离子电池。
3缺点
一种材料是否具有应用发展潜力，除了关注其优点外，更为关键的是该材料是否具有根本性的缺陷。
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、公司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，重要有下列两点：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，归结起来重要有以下几点：
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重要原因。
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DonHillebrand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离子电池在低温下（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。
3、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。
4、产品一致性差。目前国内还没有一家磷酸铁锂材料厂能够解决这一问题。从材料制备角度来说，磷酸铁锂的合成反应是一个复杂的多相反应，有固相磷酸盐、铁的氧化物以及锂盐，外加碳的前驱体以及还原性气相。在这一复杂的反应过程中，很难保证反应的一致性。
5、知识产权问题。最早的有关磷酸铁锂专利申请在1993年六月二十五日由FXMITTERMAIER&SOEHNEOHG(DE)获得，并于同年八月十九日公布申请结果。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，假如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。
上一篇：为何植保无人机电池有时会自燃？
