磷酸鐵鋰電池的優(yōu)缺點是什么？

小編從業(yè)鋰電池技術業(yè)務多年，下面根據(jù)自己積累下來的電池知識做簡單介紹一下磷酸鐵鋰電池的優(yōu)缺點都有哪些？

一、優(yōu)點

1、磷酸鐵鋰電池的放電平臺穩(wěn)定，電池的標稱電壓是3.2V、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V；

2、比容量大，高效率輸出：標準放電為2～10C、連續(xù)高電流放電可達20C，瞬間脈沖放電（10S）可達40C；

3、安全性好且工作溫度范圍寬廣（-20℃—+75℃），高溫時性能良好：外部溫度65℃時內部溫度則高達95℃，電池放電結束時溫度可達160℃，電池內部結構安全、完好；

4、即使電池內部或外部受到傷害，電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；

5、極好的循環(huán)壽命，經500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%；實驗室制備的磷酸鐵鋰單體電池在進行1C的循環(huán)測試時，循環(huán)壽命高達2000次。

6、過放電到零伏也無損壞，零電壓存放7天后電池無泄漏，性能良好，容量為100%；存放30天后，無泄漏、性能良好，容量為98%；存放30天后的電池再做3次充放電循環(huán)，容量又恢復到100%。

7、可快速充電，自放電少，無記憶效應：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，；

8、低成本，磷酸鐵鋰電池制造原材料豐富，成本相對較低；

9、電池使用的原材料無重金屬元素，對環(huán)境無污染，是良好的可持續(xù)發(fā)展能源電池。

二、缺點

1、能量密度低

磷酸鐵鋰電池由于受本身化學原材料性質的限制，其在能量密度方面與聚合物鋰電池（三元鋰電池）相比要低些；

2、低溫性能相對差些

磷酸鐵鋰電池由于受本身化學原材料性質的限制，其在低溫環(huán)境下放電性能方面與聚合物鋰電池（三元鋰電池）相比要差些；

3、導電性差：目前在實際生產過程中通過在前驅體添加有機碳源和高價金屬離子聯(lián)合摻雜的辦法來改善材料的導電性（A123、煙臺卓能正采用這種方法），研究表明，磷酸鐵鋰的電導率提高了7個數(shù)量級，使磷酸鐵鋰具備了和鉆酸鋰相近的電導特性。

鋰離子擴散速度慢。目前采取的解決方案主要有納米化LiFePO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，后一種方法看起來效果并不明顯。納米化已經有較多的研究，但是難以應用到實際的工業(yè)生產中，目前只有A123宣稱掌握了LiFePO的納米化產業(yè)技術。

4、在磷酸鐵鋰制備時的燒結過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。單質鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質。這也是日本一直不將該材料作為動力型鋰離子電池正極材料的主要原因。

5、磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導致鋰離子電池的能量密度較低。低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。美國阿貢國家實驗室儲能系統(tǒng)中心主任DonHillebrand博士談到磷酸鋰鐵電池低溫性能的時候，他用terrible來形容，他們對磷酸鐵鋰型鋰離子電池測試結果表明表明磷酸鐵鋰電池在低溫下（0℃以下）無法使電動汽車行駛。盡管也有廠家宣稱磷酸鋰鐵電池在低溫下容量保持率還不錯，但是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下。在這種狀況下，設備根本就無法啟動工作。

6、一致性差

材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差。磷酸鐵鋰的納米化和碳包覆盡管提高了材料的電化學性能，但是也帶來了其它問題，如能量密度的降低、合成成本的提高、電極加工性能不良以及對環(huán)境要求苛刻等問題。盡管磷酸鐵鋰中的化學元素Li、Fe與P很豐富，成本也較低，但是制備出的磷酸鐵鋰產品成本并不低，即使去掉前期的研發(fā)成本，該材料的工藝成本加上較高的制備電池的成本，會使得最終單位儲能電量的成本較高。