磷酸鐵鋰電池的優缺點大pk
磷酸鐵鋰電池優勢
磷酸鐵鋰電池是用來做鋰離子二次電池的， 現在主要方向是動力電池，相對ni-h,ni-cd電池有很大優勢。
磷酸鐵鋰動力電池七大優勢:
一、 超長壽命，長壽命鉛酸電池的迴圈壽命在300次左右，最高也就500次，而山東海霸能源集團****生產的磷酸鐵鋰動力電池，迴圈壽命達到2000次以上，標準充電（5小時率）使用，可達到2000次。同質量的鉛酸電池是「新半年、舊半年、維護維護又半年」，最多也就1—1.5年時間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，將達到７－８年。
綜合考慮，效能**比將為鉛酸電池的4倍以上。
二、 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題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強烈的碰撞下會產生**對消費者的生命安全構成威脅，而磷酸鐵鋰以經過嚴格的安全測試即使在最惡劣的交通事故中也不會產生**。
三、 可大電流2c快速充放電，在專用充電器下，1.5c充電40分鐘內即可使電池充滿，起動電流可達2c,而鉛酸電池現在無此效能。
四、 耐高溫，磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃—500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。
五、 大容量。
六、 無記憶效應。
七、 綠色環保。
磷酸鐵鋰電池的缺點及改進措施
磷酸鐵鋰電池也有其缺點：例如磷酸鐵鋰正極材料的振實密度較小，等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大於鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優勢。
鋰離子動力的電池的效能主要取決於正負極材料，磷酸鐵鋰作為鋰動力電池材料是近幾年才出現的事，國內開發出大容量磷酸鐵鋰電池是2023年7月。其安全效能與迴圈壽命是其它材料所無法相比的，這些也正是動力電池最重要的技術指標。1c充放迴圈壽命達2000次。
單節電池過充電壓30v不燃燒，穿刺不**。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯使用。以滿足電動車頻繁充放電的需要。
具有無毒、無汙染、安全效能好、原材料**廣泛、**便宜，壽命長等優點，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。本專案屬於高新技術專案中功能性能源材料的開發，是國家「863」計畫、「973」計畫和「十一五」高技術產業發展規劃重點支援的領域。
導電性差、鋰離子擴散速度慢。高倍率充放電時，實際比容量低，這個問題是制約磷酸鐵鋰產業發展的乙個難點。磷酸鐵鋰之所以這麼晚還沒有大範圍的應用，這是乙個主要的問題。
但是，導電性差目前已經得到比較完美的解決：就是新增c或其它導電劑。目前在實際生產過程中通過在前驅體新增有機碳源和**金屬離子聯合摻雜的辦法來改善材料的導電性（a123、煙台卓能正採用這種方法），研究表明，磷酸鐵鋰的電導率提高了7個數量級，使磷酸鐵鋰具備了和鈷酸鋰相近的電導特性。
實驗室報道當0.1c充放電時，可以達到165mah/g以上的比容量，實際達到135-145mah/g，基本接近鈷酸鋰的水平；但是鋰離子擴散速度慢的問題到目前仍然沒有得到較好的解決，目前採取的解決方案主要有奈米化lifepo4晶粒，從而減少鋰離子在晶粒中的擴散距離，再者就是摻雜改善鋰離子的擴散通道，後一種方法看起來效果並不明顯。奈米化已經有較多的研究，但是難以應用到實際的工業生產中，目前只有a123宣稱掌握了lifepo4的奈米化產業技術。
振實密度較低。一般只能達到0.8-1.
3，低的振實密度可以說是磷酸鐵鋰的很大缺點。所有磷酸鐵鋰正極材料決定了它在小型電池如手機電池等沒有優勢，所以其使用範圍受到一定程度的限制。即使它的成本低，安全效能好，穩定性好，迴圈次數高，但如果體積太大，也只能小量的取代鈷酸鋰。
但這一缺點在動力電池方面不會突出。因此，磷酸鐵鋰主要是用來製作動力電池。
磷酸鐵鋰電池低溫效能差。儘管人們通過各種方法（例如鋰位、鐵位、甚至磷酸位的摻雜改善離子和電子導電性能，通過改善一次或二次顆粒的粒徑及形貌控制有效反應面積、通過加入額外的導電劑增加電子導電性等）改善磷酸鐵鋰的低溫效能，但是磷酸鐵鋰材料的固有特點，決定其低溫效能劣於錳酸鋰等其他正極材料。一般情況下，對於單隻電芯（注意是單只而非電池組，對於電池組而言，實測的低溫效能可能會略高，這與散熱條件有關）而言，其0℃時的容量保持率約60～70％，-10℃時為40～55％，-20℃時為20～40％。
這樣的低溫效能顯然不能滿足動力電源的使用要求。當前一些廠家通過改進電解液體系、改進正極配方、改進材料效能和改善電芯結構設計等使磷酸鐵鋰的低溫效能有所提公升，但還未真正滿足需求。
電池存在一致性問題。單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過2000次，但電池組的壽命會大打折扣，有可能是500次。因為電池組是由大量單體電池串並而成，其工作狀態好比一群人用繩子綁在一起跑步，即使每個人都是短跑健將，如果大家的動作一致性不高，隊伍就跑不快，整體速度甚至比跑得最慢的單個選手的速度還要慢。
電池組同理，只有在電池效能高度一致時，壽命發揮才能接近單體電池的水平。而在現有的條件下，由於種種原因，製作出來的電池一致性不佳，進而影響到電池的使用效能和整體壽命，因此應用在動力汽車上存在一定障礙。
影響磷酸鐵鋰電池產品一致性的因素主要有三點：
1）原材料的品質：特別是磷酸鐵鋰材料系新生事物，其製造裝置、合成工藝都不安全成熟、品質易出現波動，導致電池產品一致性受到影響。
2）生產環境：磷酸鐵鋰電池做誒乙個化工原料眾多、工藝繁雜的高科技產品，其生產環境對溫度、濕度、粉塵等都有很高的要求，如果沒有控制到位，電池品質將出現波動。
3）製造裝置：生產過程中手工的成分越少、裝置自動化程度越高，電池一致性越好。
因此，磷酸鐵鋰電池要做到一致性好，關鍵是：1）原材料的把握；2）精密的電池生產裝置；3）對工藝製作及流程的關鍵位有精細的控制模式；還有重要一點的是，配料過程的控制，特別是漿料的均勻一致性特別重要，在每個步驟都要做到充分均勻。也就是說，只要生產工藝實現標準化，磷酸鐵鋰電池的一致性問題可以得到有效解決。
製造成本高。磷酸鐵鋰具有安全性、環保性、迴圈次數高等優點是毋庸置疑的，但目前的製造成本相對鉛酸電池、錳酸鋰電池要高，主要是工藝和技術方面的原因，致使材料的產能和良率不高。但通過合適的製備裝置、製備工藝和元素摻雜的方法，這一問題可以得到有效解決。
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