一篇搞懂磷酸鐵鋰電池

　　磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過(guò)程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A為堿金屬，M為CoFe兩者之組合:LiFeCoPO4)的橄欖石結(jié)構(gòu)的鋰電池正極材料之后，1997年美國(guó)德克薩斯州立大學(xué)John. B. Goodenough等研究群，也接著報(bào)導(dǎo)了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性，美國(guó)與日本不約而同地發(fā)表橄欖石結(jié)構(gòu)(LiMPO4)，使得該材料受到了極大的重視，并引起廣泛的研究和迅速的發(fā)展。與傳統(tǒng)的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4和層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料來(lái)源更廣泛、價(jià)格更低廉且無(wú)環(huán)境污染。

　　橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開(kāi)，鋰離子Li+可以通過(guò)而電子e-不能通過(guò)，由碳(石墨)組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極連接。LiFePO4電池在充電時(shí)，正極中的鋰離子Li+通過(guò)聚合物隔膜向負(fù)極遷移;在放電過(guò)程中，負(fù)極中的鋰離子Li+通過(guò)隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來(lái)回遷移而命名的。

　　磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)：

　　1. 超長(zhǎng)壽命

　　-鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次。

　　- 磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)用可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是"新半年、舊半年、維護(hù)維護(hù)又半年”，最多也就1-1.5年時(shí)間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，將達(dá)到7 -8年。綜合考慮，性能價(jià)格比將為鉛酸電池的4倍以上。

　　2.使用安全

　　-磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問(wèn)題，鈷酸鋰和錳酸鋰在弱碰撞下會(huì)產(chǎn)生爆炸，對(duì)消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅。而磷酸鐵鋰已經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全測(cè)試，即使在最惡劣的交通事故中也不會(huì)產(chǎn)生爆炸。

　　3. 可大電流快速放電

　　- 可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿，起動(dòng)電流可達(dá)2C,而鉛酸電池現(xiàn)在無(wú)此性能。

　　4. 耐高溫

　　-磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350°C—500°C，而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200°C左右。工作溫度范圍寬廣(-20C--+75C)，有耐高溫特性。

　　5.大容量

　　-具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。

　　6.無(wú)記憶效應(yīng)

　　-可充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條什下工作，容量會(huì)迅速低于額定容量值，這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鍋電池存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象，電池?zé)o論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無(wú)須先放完再充電。

　　7.體積小、重量輕

　　-同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3。