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主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。

1磷酸鐵鋰電池的工作原理

1、電池充電時(shí)，Li從磷酸鐵鋰晶體內(nèi)面遷移到晶體表面，在電場力的作用下，進(jìn)入電解液，穿過隔膜，再經(jīng)電解液遷移到石墨晶體的表面，然后嵌入石墨晶格中。與此同時(shí)，電子經(jīng)導(dǎo)電體流向正極的鋁箔集電極，經(jīng)極耳、電池極柱、外電路、負(fù)極極柱、負(fù)極耳流向負(fù)極的銅箔集流體，再經(jīng)導(dǎo)電體流到石墨負(fù)極，使負(fù)極的電荷達(dá)至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后，磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化成磷酸鐵。

2、電池放電時(shí)，Li從石墨晶體中脫嵌出來，進(jìn)入電解液，穿過隔膜，再經(jīng)電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面，然后重新經(jīng)010面嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內(nèi)。與此同時(shí)，電池經(jīng)導(dǎo)電體流向負(fù)極的銅箔集電極，經(jīng)極耳、電池負(fù)極柱、外電路、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔集流體，再經(jīng)導(dǎo)電體流到磷酸鐵鋰正極，使正極的電荷達(dá)至平衡。

2磷酸鐵鋰電池缺點(diǎn)

1、導(dǎo)電性差。這個(gè)問題是其最關(guān)鍵的問題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應(yīng)用，這是一個(gè)主要的問題。但是，這個(gè)問題目前已經(jīng)可以得到完美的解決：就是添加c或其它導(dǎo)電劑。實(shí)驗(yàn)室報(bào)道可以達(dá)到160mah/g以上的比容量。我們公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰材料在生產(chǎn)過程中已經(jīng)添加了導(dǎo)電劑，不需要制作電池時(shí)添加。實(shí)際上材料應(yīng)該為：lifepo4/c，這樣一個(gè)復(fù)合材料。

2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5，低的振實(shí)密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點(diǎn)。這一缺點(diǎn)決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒有優(yōu)勢。即使它的成本低，安全性能好，穩(wěn)定性好，循環(huán)次數(shù)高，但如果體積太大，也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點(diǎn)在動(dòng)力電池方面不會(huì)突出。因此，磷酸鐵鋰主要是用來制作動(dòng)力電池。

3、一致性差:原因:材料成分不均,生產(chǎn)過程控制不好。

4、不耐低溫。

3磷酸鐵鋰電池真實(shí)壽命

磷酸鐵鋰電池是一種正極材料為磷酸鐵鋰的鋰離子電池。磷酸鐵鋰晶體化學(xué)性能穩(wěn)定，實(shí)際使用中，即使在充電過時(shí)或者高溫等情況下也不會(huì)發(fā)燙或爆炸。鉛酸電池的循環(huán)壽命最高也就能達(dá)到500次，而磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命可以達(dá)到2000多次，這一點(diǎn)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鉛酸電池。

鉛酸電池的折舊速率很快，并且需要不斷維護(hù)，最長使用時(shí)間也不超過一年半，相比之下，相同條件下磷酸鐵鋰電池的使用壽命可達(dá)到7年。磷酸鐵鋰電池適應(yīng)的工作溫度很廣，其電熱峰值可達(dá)到350℃-500℃。相對于普通的鉛酸電池，其儲(chǔ)能能力更強(qiáng)，而且其材料相對較輕質(zhì)。

磷酸鐵鋰電池不含任何稀土金屬與重金屬，對環(huán)境無污染，是新型的綠色環(huán)保電池。不過，磷酸鐵鋰電池也有其自身存在的缺點(diǎn)，比如低溫環(huán)境下工作性能較差，體積大于相同條件下的鉛酸電池，因此在微型電池的發(fā)展發(fā)面上必然存在很大欠缺。

作為充電的鋰電池，磷酸鐵鋰電池輸出電壓穩(wěn)定、輸出電壓高、性能穩(wěn)定、容量大、使用壽命長、工作溫度范圍廣、安全性好以及環(huán)保無污染，因此在未來鋰電池發(fā)展道路上具有很大的上升空間，但還需不斷研究以求達(dá)到改善其自身缺陷的目的。