一、磷酸鐵鋰電池的八大優勢

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1、安全性能的改善

磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)晶體中的P-O鍵穩固，難以(yi)分解(jie)，即便(bian)在高溫或過(guo)充(chong)時也不會像鈷(gu)酸(suan)鋰(li)(li)一(yi)樣結(jie)構崩(beng)塌發熱或是形成強氧(yang)化(hua)性物質，因此(ci)擁有(you)良好的安全性。有(you)報告指出(chu)，實際操作中針刺或短路實驗中發現有(you)小部分樣品出(chu)現燃(ran)燒現象，但(dan)未出(chu)現一(yi)例(li)爆炸(zha)事(shi)件，而過(guo)充(chong)實驗中使用大大超出(chu)自身放電(dian)電(dian)壓數倍的高電(dian)壓充(chong)電(dian)，發現依然有(you)爆炸(zha)現象。雖然如此(ci)，其過(guo)充(chong)安全性較之普通液(ye)態電(dian)解(jie)液(ye)鈷(gu)酸(suan)鋰(li)(li)電(dian)池，已大有(you)改(gai)善。

2、壽命的改善

磷(lin)酸鐵(tie)鋰(li)(li)電池是指用磷(lin)酸鐵(tie)鋰(li)(li)作為正極材料的(de)鋰(li)(li)離子電池。

長壽命(ming)鉛酸(suan)(suan)電(dian)(dian)(dian)池的循環(huan)壽命(ming)在300次(ci)左右，最高(gao)也(ye)(ye)就500次(ci)，而磷酸(suan)(suan)鐵(tie)鋰動力電(dian)(dian)(dian)池，循環(huan)壽命(ming)達到(dao)2000次(ci)以(yi)上，標準充電(dian)(dian)(dian)（5小時(shi)率）使(shi)用(yong)，可(ke)(ke)達到(dao)2000次(ci)。同(tong)質量的鉛酸(suan)(suan)電(dian)(dian)(dian)池是(shi)“新半年(nian)、舊半年(nian)、維護維護又半年(nian)”，最多也(ye)(ye)就1~1.5年(nian)時(shi)間，而磷酸(suan)(suan)鐵(tie)鋰電(dian)(dian)(dian)池在同(tong)樣條件下使(shi)用(yong)，理論壽命(ming)將達到(dao)7~8年(nian)。綜合考(kao)慮，性能(neng)價格比(bi)理論上為鉛酸(suan)(suan)電(dian)(dian)(dian)池的4倍以(yi)上。大電(dian)(dian)(dian)流放(fang)電(dian)(dian)(dian)可(ke)(ke)大電(dian)(dian)(dian)流2C快(kuai)速充放(fang)電(dian)(dian)(dian)，在專用(yong)充電(dian)(dian)(dian)器下，1.5C充電(dian)(dian)(dian)40分(fen)鐘(zhong)內即(ji)可(ke)(ke)使(shi)電(dian)(dian)(dian)池充滿，起動電(dian)(dian)(dian)流可(ke)(ke)達2C,而鉛酸(suan)(suan)電(dian)(dian)(dian)池無(wu)此(ci)性能(neng)。

3、高溫性能好

磷(lin)酸鐵(tie)鋰(li)電熱峰值可達350℃-500℃而錳(meng)酸鋰(li)和(he)鈷酸鋰(li)只(zhi)在200℃左(zuo)(zuo)右。工作溫度范圍寬廣(guang)（-20C--+75C），有耐高(gao)溫特性磷(lin)酸鐵(tie)鋰(li)電熱峰值可達350℃-500℃而錳(meng)酸鋰(li)和(he)鈷酸鋰(li)只(zhi)在200℃左(zuo)(zuo)右。

4、大容量

具有比普通電(dian)池（鉛(qian)酸等）更大的容量。5AH-1000AH（單體）

5、無記憶效應

可充電(dian)池在(zai)(zai)經(jing)常(chang)處(chu)于充滿不放完的條件下工作，容量(liang)會(hui)迅速低于額定容量(liang)值，這種現(xian)象叫做記憶效應。像鎳氫、鎳鎘電(dian)池存在(zai)(zai)記憶性(xing)，而磷酸鐵鋰(li)電(dian)池無(wu)此現(xian)象，電(dian)池無(wu)論處(chu)于什么狀態(tai)，可隨充隨用(yong)，無(wu)須先(xian)放完再充電(dian)。

6、重量輕

同(tong)等規格容量的(de)(de)磷酸(suan)鐵鋰電(dian)池的(de)(de)體積(ji)是鉛(qian)酸(suan)電(dian)池體積(ji)的(de)(de)2/3，重量是鉛(qian)酸(suan)電(dian)池的(de)(de)1/3。

7、環保

該(gai)電(dian)池(chi)一般被(bei)認為是不(bu)含任何重金屬(shu)(shu)與稀有金屬(shu)(shu)（鎳氫電(dian)池(chi)需稀有金屬(shu)(shu)），無(wu)毒（SGS認證通(tong)過），無(wu)污(wu)染，符合(he)歐洲RoHS規定，為絕(jue)對的(de)(de)綠(lv)色(se)環保(bao)電(dian)池(chi)證。所以鋰電(dian)池(chi)之(zhi)所以被(bei)業界看好，主要是環保(bao)考量，因此該(gai)電(dian)池(chi)又列入(ru)了(le)“十五”期間的(de)(de)“863”國家高科(ke)技發展(zhan)計劃，成為國家重點支(zhi)持和鼓勵發展(zhan)的(de)(de)項(xiang)目。隨(sui)著中國加入(ru)WTO，中國電(dian)動(dong)自行車的(de)(de)出口量將(jiang)迅速增大，而進入(ru)歐美的(de)(de)電(dian)動(dong)自行車已要求配備無(wu)污(wu)染電(dian)池(chi)。

但(dan)有專家表示，鉛酸電池(chi)造成的(de)(de)環境(jing)污(wu)(wu)染(ran)(ran)，主(zhu)要發生(sheng)在(zai)企業不規范的(de)(de)生(sheng)產(chan)過程和回(hui)收處(chu)理環節。同理，鋰電池(chi)屬(shu)于新能(neng)源(yuan)行(xing)業不錯，但(dan)它也不能(neng)避免重金屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)問(wen)題(ti)。金屬(shu)材料(liao)加工(gong)中有鉛、砷、鎘、汞、鉻(ge)等都有可能(neng)會(hui)釋放到灰塵和水中。電池(chi)本(ben)身(shen)就是一(yi)種(zhong)(zhong)化(hua)學物(wu)質，所以有可能(neng)會(hui)產(chan)生(sheng)兩(liang)種(zhong)(zhong)污(wu)(wu)染(ran)(ran)：一(yi)是生(sheng)產(chan)工(gong)程中的(de)(de)工(gong)藝排泄物(wu)污(wu)(wu)染(ran)(ran)；二是報廢以后的(de)(de)電池(chi)污(wu)(wu)染(ran)(ran)。

磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)也有其缺點：例如低溫性能差，正極材料振實密度小，等(deng)容量的(de)(de)磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)體(ti)積(ji)要(yao)(yao)大于鈷酸(suan)鋰(li)等(deng)鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)，因(yin)此在微(wei)型電(dian)(dian)池(chi)方面(mian)不(bu)具有優勢。而用于動力(li)電(dian)(dian)池(chi)時，磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)和其他電(dian)(dian)池(chi)一(yi)樣(yang)，需要(yao)(yao)面(mian)對電(dian)(dian)池(chi)一(yi)致性問題。

8、動力電池的對比

目前(qian)最(zui)有希望應用(yong)(yong)于動(dong)力型鋰(li)離子電(dian)池的(de)正極材(cai)料主(zhu)要(yao)有改(gai)性錳(meng)酸(suan)鋰(li)（LiMn2O4）、磷酸(suan)鐵鋰(li)（LiFePO4）和鎳鈷(gu)(gu)錳(meng)酸(suan)鋰(li)（Li(Ni,Co,Mn)O2）三(san)元材(cai)料。鎳鈷(gu)(gu)錳(meng)酸(suan)鋰(li)三(san)元材(cai)料由于鈷(gu)(gu)的(de)資(zi)源缺(que)乏(fa)與鎳、鈷(gu)(gu)成(cheng)高(gao)和價格波動(dong)大等原因，普(pu)遍認(ren)為(wei)很難成(cheng)為(wei)電(dian)動(dong)汽車用(yong)(yong)動(dong)力型鋰(li)離子電(dian)池的(de)主(zhu)流(liu)，但可以與尖晶石錳(meng)酸(suan)鋰(li)在一定范圍內混(hun)合(he)使用(yong)(yong)。

二、磷酸鐵鋰電池的缺點

一種材(cai)料(liao)是否具(ju)(ju)有(you)(you)應用發展潛力(li)，除了關注其優點(dian)外，更(geng)為關鍵的是該材(cai)料(liao)是否具(ju)(ju)有(you)(you)根本性的缺陷。

國(guo)內現在普遍選擇(ze)磷(lin)酸鐵鋰(li)(li)作(zuo)為(wei)(wei)動(dong)力(li)(li)型(xing)鋰(li)(li)離(li)子(zi)電(dian)池的(de)(de)正極(ji)材(cai)料(liao)，從政府(fu)、科研機(ji)構(gou)、企業甚(shen)至是(shi)證券公司等市場分析(xi)員都(dou)看好這一材(cai)料(liao)，將其作(zuo)為(wei)(wei)動(dong)力(li)(li)型(xing)鋰(li)(li)離(li)子(zi)電(dian)池的(de)(de)發展方向。分析(xi)其原因，主(zhu)要有(you)下列兩點(dian)：首先是(shi)受(shou)到美國(guo)研發方向的(de)(de)影響，美國(guo)Valence與A123公司最早采用磷(lin)酸鐵鋰(li)(li)做鋰(li)(li)離(li)子(zi)電(dian)池的(de)(de)正極(ji)材(cai)料(liao)。其次(ci)是(shi)國(guo)內一直沒有(you)制備出(chu)可供動(dong)力(li)(li)型(xing)鋰(li)(li)離(li)子(zi)電(dian)池使(shi)用的(de)(de)具有(you)良好高(gao)溫(wen)循環與儲存性(xing)能的(de)(de)錳酸鋰(li)(li)材(cai)料(liao)。但磷(lin)酸鐵鋰(li)(li)也存在不容(rong)忽視的(de)(de)根本(ben)性(xing)缺陷(xian)，歸結起來主(zhu)要有(you)以下幾點(dian)：

1、在磷酸鐵(tie)鋰(li)制備時的(de)燒結過程(cheng)中(zhong)，氧化鐵(tie)在高溫還原性氣氛(fen)下存在被還原成單(dan)質鐵(tie)的(de)可能性。單(dan)質鐵(tie)會引起電(dian)池(chi)的(de)微短路(lu)，是(shi)電(dian)池(chi)中(zhong)最忌諱的(de)物質。這(zhe)也是(shi)日(ri)本一直不將該材(cai)料作為動力(li)型(xing)鋰(li)離(li)子電(dian)池(chi)正極材(cai)料的(de)主要原因(yin)。

2、磷酸(suan)鐵鋰存在一(yi)些(xie)性(xing)(xing)能(neng)上(shang)的缺陷，如(ru)振(zhen)實(shi)密(mi)(mi)度與壓實(shi)密(mi)(mi)度很低(di)，導(dao)致鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的能(neng)量密(mi)(mi)度較低(di)。低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)較差，即(ji)使將其納米化和碳包覆也沒有(you)解決這一(yi)問題。美國(guo)阿貢國(guo)家(jia)實(shi)驗室儲能(neng)系統中心主任Don Hillebrand博士談到磷酸(suan)鋰鐵電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)的時候，他(ta)用terrible來形容，他(ta)們對磷酸(suan)鐵鋰型鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)測試(shi)結果表明表明磷酸(suan)鐵鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)在低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)（0℃以下(xia)(xia)）無法(fa)使電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車行駛。盡管也有(you)廠家(jia)宣稱磷酸(suan)鋰鐵電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)在低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)容量保(bao)持率還不錯(cuo)，但是(shi)那(nei)是(shi)在放電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)流較小和放電(dian)(dian)(dian)截止電(dian)(dian)(dian)壓很低(di)的情況下(xia)(xia)。在這種狀況下(xia)(xia)，設備根本就無法(fa)啟動(dong)工(gong)作。

3、材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)備成本(ben)(ben)與電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造成本(ben)(ben)較(jiao)高(gao)(gao)，電(dian)(dian)池(chi)成品率低(di)，一(yi)致性差。磷(lin)酸鐵鋰(li)的(de)(de)(de)納米(mi)化(hua)和碳(tan)包覆盡(jin)管提高(gao)(gao)了(le)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學性能，但是也帶(dai)來了(le)其(qi)它問題，如能量(liang)密度的(de)(de)(de)降低(di)、合成成本(ben)(ben)的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)、電(dian)(dian)極加工(gong)性能不良以及對環境要求苛刻等問題。盡(jin)管磷(lin)酸鐵鋰(li)中的(de)(de)(de)化(hua)學元素Li，Fe與P很豐富，成本(ben)(ben)也較(jiao)低(di)，但是制(zhi)(zhi)備出的(de)(de)(de)磷(lin)酸鐵鋰(li)產品成本(ben)(ben)并(bing)不低(di)，即使去掉前期(qi)的(de)(de)(de)研發成本(ben)(ben)，該材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)工(gong)藝成本(ben)(ben)加上較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)備電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)成本(ben)(ben)，會使得最終(zhong)單位儲(chu)能電(dian)(dian)量(liang)的(de)(de)(de)成本(ben)(ben)較(jiao)高(gao)(gao)。

4、產品(pin)一(yi)(yi)致(zhi)性差。目(mu)前國內(nei)還(huan)沒有一(yi)(yi)家(jia)磷(lin)酸鐵(tie)鋰(li)材料廠能夠解(jie)決這(zhe)一(yi)(yi)問題。從材料制(zhi)備角度(du)來說，磷(lin)酸鐵(tie)鋰(li)的合成(cheng)反應是一(yi)(yi)個(ge)復雜的多相(xiang)反應，有固相(xiang)磷(lin)酸鹽、鐵(tie)的氧化物以(yi)及(ji)(ji)鋰(li)鹽，外加(jia)碳(tan)的前驅體以(yi)及(ji)(ji)還(huan)原性氣(qi)相(xiang)。在這(zhe)一(yi)(yi)復雜的反應過程中(zhong)，很難保證反應的一(yi)(yi)致(zhi)性。

5、知識產權問題。最早的(de)有關磷酸鐵鋰專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)申(shen)請在1993年6月25日由(you)F X MITTERMAIER & SOEHNE OHG (DE)獲(huo)得(de)，并于同年8月19日公(gong)布申(shen)請結果(guo)。磷酸鐵鋰的(de)基礎(chu)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)被美國德州(zhou)大學所有，而(er)碳包覆專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)被加拿(na)大人所申(shen)請。這兩個基礎(chu)性專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)是無法繞過去的(de)，如果(guo)成(cheng)本(ben)(ben)中計(ji)算上專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)使用費(fei)的(de)話，那(nei)產品成(cheng)本(ben)(ben)將(jiang)會(hui)進(jin)一步提高。