磷酸铁锂离子电池的优势与劣势

磷酸铁锂离子电池的优势

一、超长寿命：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在室温下1C充放电循环2000次，容量保持率80%以上；是铅酸电池5倍，镍氢电池的4倍，是钴酸锂离子电池4倍，是锰酸锂离子电池4-5倍左右。

二、安全性高：磷酸根化学键的结合力比传统的过渡金属氧化物结构化学键强，所以结构更加稳定，并且不易释放氧气。磷酸铁锂离子电池在高温下的稳定性可达400以上，保证了电池内在的高安全性；不会因过充、温度过高、短路、撞击而出现爆炸或燃烧。

三、环保且不要稀有金属：磷酸铁锂离子电池不含任何（锂之外）重金属或者稀有金属，无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定，为环保电池。

四、充电速度快，自放电少，无记忆效应：磷酸铁锂离子电池可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，2C充电30分钟内即可使电池充满95%，起动电流可达2C，而铅酸电池现在无此性能。

五、体积小，重量轻：商品设计可轻量化，体积是相同容量铅酸电池的2/3，也较镍氢电池体积小；重量是相同容量铅酸电池的1/3，镍氢电池的2/3左右；

六、电池单体电压高，放电平台稳定：为3.2V，串联少，电池组可靠性高；电池组可靠性高，可作大电流高功率充放电高倍率放电特性：10C充放电效率达到96%以上，容量保持率90%以上，可实现10C放电；

综上可知，磷酸铁锂离子电池相对传统电池和其它锂离子电池，具有自身明显的优势，表1和表2对其性能和传统电池及锂离子电池进行比较

可见与传统电池相比，磷酸铁锂离子电池只在价格方面处于一定劣势，其他各项指标明显占据优势。但假如考虑电池寿命，磷酸铁锂离子电池的价格却是最低的。

磷酸铁锂除了振实密度、克容量两个指标略有不足，其他各项指标均占很大优势，尤其是在循环性能、环保性、安全性能、原料成本及应用领域方面。

2.2磷酸铁锂离子电池的劣势

1、导电性差、锂离子扩散速度慢。高倍率充放电时，实际比容量低，这个问题是制约磷酸铁锂产业发展的一个难点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用，这是一个重要的问题。

2、振实密度较低。一般只能达到0.8-1.3，低的振实密度可以说是磷酸铁锂的很大缺点，这决定了它在小型电池如手机电池等没有优势，所以其使用范围受到一定程度的限制。即使它的成本低，安全性能好，稳定性好，循环次数高，但假如体积太大，也只能小量的取代钴酸锂。但这一缺点在动力锂电池方面不会突出。因此，磷酸铁锂重要是用来制作动力锂电池。

3、一致性问题严重。单体磷酸铁锂离子电池寿命目前超过2000次，但是制作出来的电池一致性不佳，进而影响到电池组的使用性能和整体寿命，因此应用在动力汽车上存在一定障碍。

4、磷酸铁锂离子电池低温性能差。磷酸铁锂材料的固有特点，决定其低温性能劣于锰酸锂等其他正极材料。一般情况下，关于单只电芯，其0℃时的容量保持率约60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。这样的低温性能显然不能满足动力电源的使用要求。

5、制造成本高。磷酸铁锂具有安全性、环保性、循环次数高等优点是毋庸置疑的，但目前的制造成本相对铅酸电池、锰酸锂离子电池要高，其重要原因是：1）材料物理性能和其他锂电材料相差较大，其粒度小，振实密度小，比表面积大，材料的加工性能不好，涂敷量低，导致电池成本新增；2）磷酸铁锂离子电池只有3.2V，比其他的锂电低20%左右，单体电池要多用20%，导致电池组成本上升较多。