第一篇：磷酸鐵鋰電池簡介

磷酸鐵鋰電池簡介

一、磷酸鐵鋰電池定義

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。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，而其它正極材料由于多種原因，目前在市場上還沒有大量生產(chǎn)。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。

磷酸鐵鋰由于具有安全性與循環(huán)壽命優(yōu)勢、材料成本的誘惑，正在逐步進(jìn)入鋰離子動(dòng)力電池市場。

二、磷酸鐵鋰正極材料

1997年A.K.Padhi首次報(bào)導(dǎo)磷酸鐵鋰（LiFePO4）具有脫嵌鋰功能。該材料具有橄欖石型磷酸鹽類嵌鋰材料,LiMPO4（M：Mn，F(xiàn)e，Co，Ni）, 成為很有潛力的鋰離子電池正極材料。磷酸鐵鋰作為鋰離子電池用正極材料具有良好的電化學(xué)性能，充放電平臺(tái)十分平穩(wěn)，充放電過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。同時(shí)，該材料無毒、無污染、安全性能好、可在高溫環(huán)境下使用、原材料來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，是目前電池界競相開發(fā)研究的熱點(diǎn)。

該材料具有發(fā)上圖所示的晶體結(jié)構(gòu)。

工作電壓范圍：2.5～3.6V，平臺(tái)約3.3V，比鈷酸鋰電池3.7V低一些。由于該材料導(dǎo)電性差，需往磷酸鐵鋰顆粒內(nèi)部摻入導(dǎo)電碳材料或?qū)щ娊饘傥⒘＃蛘咄姿徼F鋰顆粒表面包覆導(dǎo)電碳材料，提高材料的電子電導(dǎo)率；或摻雜金屬離子來提高導(dǎo)電性。這樣材料的密度低，做成電池的體積比容量低，只有180Wh/L（鈷酸鋰可做到400Wh/L以上），在小電池領(lǐng)域，同樣尺寸電池只有現(xiàn)有電池容量的一半不到。

三、磷酸鐵鋰電池及其優(yōu)缺點(diǎn)

磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)：

1、安全。磷酸鐵鋰的安全性能是目前所有的材料中最好的。當(dāng)然它和其它磷酸鹽的安全性能也基本一樣，用磷酸鐵鋰做電池，絕對不用擔(dān)心爆炸問題的存在。

2、穩(wěn)定性高。包括高溫充電的容量穩(wěn)定性好，儲(chǔ)存性能好等。這點(diǎn)是最大的優(yōu)點(diǎn)，在所有知道的材料中，也是最好的。

3、環(huán)保。整個(gè)生產(chǎn)過程清潔無毒。所有原料都無毒。不像鈷是有毒的物質(zhì)。

4、價(jià)格便宜。磷酸鹽采用磷酸源和鋰源以及鐵源為材料，這些材料都十分便宜，無戰(zhàn)略資源及稀有資源。

磷酸鐵鋰的缺點(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、目前研究開發(fā)還不深入。目前以磷酸鐵鋰作為正極材料的產(chǎn)業(yè)化情況并不樂觀。因?yàn)檫€是最近兩年發(fā)展起來的，所以各方面的研究還需要繼續(xù)深入。

四、其它

在動(dòng)力電池領(lǐng)域，由于鈷酸鋰的安全問題和高昂的價(jià)格，使其一直在動(dòng)力電池門外徘徊，始終沒有完全進(jìn)入動(dòng)力電池領(lǐng)域。現(xiàn)在的情況是鈷酸鋰和錳酸鋰小批量配合使用，但是由于其固有的缺陷，使得其始終沒有大批量的進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作，產(chǎn)品只是在小批量試生產(chǎn)階段，目前大規(guī)模的商業(yè)化運(yùn)作還有一些難以克服的困難。在動(dòng)力電池領(lǐng)域磷酸基正極材料依其超長的循環(huán)壽命，極好的安全性能，較好的高溫性能，極其低廉的價(jià)格，而且低溫性能和倍率放電已經(jīng)可以達(dá)到鈷酸鋰的水平等，使其成為最有希望的動(dòng)力電池材料，其在未來的5年內(nèi)可能會(huì)成鎳鎘電池的主要替代品，在未來的10年內(nèi)會(huì)成為鉛酸電池的有力競爭者，在未來的20年內(nèi)可能會(huì)取代鉛酸電池，成為主要的啟動(dòng)電源、UPS電源和后備電源，成為二次電池的老大。

現(xiàn)在磷酸鐵鋰最主要的問題是容量偏低, 制造成本偏高,在電池生產(chǎn)上加工困難(制漿,拉漿,輥軋等工序都需要特殊處理,很多企業(yè)不能很好的處理)倍率放電不穩(wěn)定(需要特定的電池工藝配合,受工藝影響很大)而現(xiàn)在電器的使用趨勢是小巧型發(fā)展,所以對電池也有同樣的要求高體積能量密度.從容量上看磷酸鐵鋰沒有前途,在特定的電池領(lǐng)域使用較有優(yōu)勢，如動(dòng)力電池。

磷酸鐵鋰振實(shí)密度比較低,比表面積很大,需要改變電池先行工藝,而且電池極片的面密度低所以同樣型號的電池容量更低。

電解液也需重新開發(fā)適用的電解液體系，用現(xiàn)有的成熟電解液難發(fā)揮其性能。

另外，由于磷酸鐵鋰電池的工作電壓范圍在2.5～3.6V，平臺(tái)為3.3V左右，沒有批量配套的保護(hù)線路和充電器，較難在現(xiàn)有的電子設(shè)備上發(fā)揮出其特性，需要一個(gè)整體的行業(yè)整合。

產(chǎn)業(yè)化方面：

國外做得較早的為是美國Valence（威能）公司和A123（高博）公司，這兩家公司都在國內(nèi)（江蘇）有材料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)磷酸鐵鋰正極材料，然后采用委托其它電池公司代工生產(chǎn)電池出口。

國內(nèi)目前已經(jīng)有很多公司在作測試，研究，小批量試產(chǎn)材料，北大先行，中輝振宇，山西力之源等比較活躍，湖南瑞祥與杉杉公司也在跟進(jìn)。批量生產(chǎn)電池的企業(yè)尚不多，山東海霸能源集團(tuán)公司宣傳較多，有產(chǎn)品上市。

第二篇：磷酸鐵鋰電池知識

磷酸鐵鋰電池知識大全

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。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，而其它正極材料由于多種原因，目前在市場上還沒有大量生產(chǎn)。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。磷酸鐵鋰電池是用來做鋰離子二次電池的，現(xiàn)在主要方向是動(dòng)力電池，相對NI-H、Ni-Cd電池有很大優(yōu)勢。磷酸鐵鋰電池充放電效率，相對高一些。在 88%-90%之間。而鉛酸電池約為80%。

磷酸鐵鋰電極材料主要用于各種鋰離子電池，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年美國德克薩斯州立大學(xué)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 的原物料來源更廣泛、價(jià)格更低廉且無環(huán)境污染。

磷酸鐵鋰電池*構(gòu)造

正極：正極物質(zhì)在磷酸鐵鋰離子蓄電池中以磷酸鐵鋰(LiFePO4)為主要原料;

負(fù)極： 負(fù)極活性物質(zhì)是由碳材料與粘合劑的混合物再加上有機(jī)溶劑調(diào)和制成糊狀，并涂覆在銅基體上，呈薄層狀分布;

隔膜板： 稱為隔板或稱隔離膜片，其功能起到關(guān)閉或阻斷通道的作用，一般使用聚乙烯或聚丙烯材料的微多孔膜。所謂關(guān)閉或阻斷功能是電 池出現(xiàn)異常溫度上升時(shí)阻塞或阻斷作為離子通道的細(xì)孔，使蓄電池停止充放電反應(yīng)。隔膜板可以有效防止因內(nèi)、外部短路等引起的過大電 流而使電池產(chǎn)生異常發(fā)熱現(xiàn)象。

PTC 元件：在磷酸鐵鋰電池蓋帽內(nèi)部，當(dāng)內(nèi)部溫度上升到一定溫度時(shí)或電流增大到一定控制值時(shí)，PTC 就起到了溫度保險(xiǎn)絲和過流保險(xiǎn)的 作用，會(huì)自動(dòng)拉斷或斷開，從而形成內(nèi)部斷路。這樣電池內(nèi)部停止了 工作反應(yīng)，溫度降下來。保證了電池的安全使用(雙重保險(xiǎn))。

安全閥：為了確保磷酸鐵鋰電池的使用安全性，一般通過對外部電路 的控制或者在磷酸鐵鋰電池內(nèi)部設(shè)有異常電流切斷的安全裝置。即使 這樣，在使用過程中也有可能其他原因引起磷酸鐵鋰電池內(nèi)壓異常上 升，這樣，安全閥釋放氣體，以防止蓄電池破裂或爆開。安全閥實(shí)際 上是一次性非修復(fù)式的破裂膜，一旦進(jìn)入工作狀態(tài)，保護(hù)蓄電池使其 停止工作，因此是蓄電池的最后的保護(hù)手段。

磷酸鐵鋰電池*原理

電池充電時(shí)，正極材料中的鋰離子脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜進(jìn)入到負(fù)極材料中;電池放電時(shí)，鋰離子又從負(fù)極中脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜回到正極材料中。(注：鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來回遷移而命名的，所以鋰離子電池又稱“搖椅電池”

磷酸鐵鋰電池*優(yōu)勢

磷酸鐵鋰動(dòng)力電池七大優(yōu)勢:

一、超長壽命，長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次，而山東海霸能源集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時(shí)率)使用，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。

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(qiáng)烈的碰撞下會(huì)產(chǎn)生爆炸對消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅，而磷酸鐵鋰以經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試即使在最惡劣的交通事故中也不會(huì)產(chǎn)生爆炸。

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(nèi)即可使電池充滿，起動(dòng)電流可達(dá)2C,而鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。

四、耐高溫，磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃—500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。

五、大容量。

具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。5AH-1000AH(單體)

六、無記憶效應(yīng)。

可充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作，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、鎳鎘電池存在記憶性，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，無須先放完再充電。

七、綠色環(huán)保。該電池不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬)，無毒(SGS認(rèn)證通過)，無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對的綠色環(huán)保電池證。鉛酸電池中卻存在著大量的鉛，在其廢棄后若處理不當(dāng)，將對環(huán)境夠成二次污染，而磷酸鐵鋰材料無論在生產(chǎn)及使用中，均無污染。因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技發(fā)展計(jì)劃，成為國家重點(diǎn)支持和鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目。隨著中國加入WTO，中國電動(dòng)自行車的出口量將迅速增大，而現(xiàn)在進(jìn)入歐美的電動(dòng)自行車已要求配備無污染電池.可見與傳統(tǒng)電池相比，磷酸鐵鋰電池只在價(jià)格方面處于一定劣勢，其他各項(xiàng)指標(biāo)明顯占據(jù)優(yōu)勢。但如果考慮電池壽命，磷酸鐵鋰電池的價(jià)格卻是最低的。磷酸鐵鋰除了振實(shí)密度、克容量兩個(gè)指標(biāo)略有不足，其他各項(xiàng)指標(biāo)均占很大優(yōu)勢，尤其是在循環(huán)性能、環(huán)保性、安全性能、原料成本及應(yīng)用領(lǐng)域方

磷酸鐵鋰電池*劣勢

磷酸鐵鋰電池也有其缺點(diǎn)：例如低溫性能差，正極材料振實(shí)密度小，等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。而用于動(dòng)力電池時(shí)，磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣，需要面對電池一致性問題，以下具體分析：

1、導(dǎo)電性差、鋰離子擴(kuò)散速度慢。高倍率充放電時(shí)，實(shí)際比容量低，這個(gè)問題是制約磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。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。

2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到0.8-1.3，低的振實(shí)密度可以說是磷酸鐵鋰的很大缺點(diǎn)，這決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒有優(yōu)勢，所以其使用范圍受到一定程度的限制。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。但這一缺點(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、一致性問題嚴(yán)重。單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過2000次，但是制作出來的電池一致性不佳，進(jìn)而影響到電池組的使用性能和整體壽命，因此應(yīng)用在動(dòng)力汽車上存在一定障礙。

4、磷酸鐵鋰電池低溫性能差。磷酸鐵鋰材料的固有特點(diǎn)，決定其低溫性能劣于錳酸鋰等其他正極材料。一般情況下，對于單只電芯，其0℃時(shí)的容量保持率約 60～70%，-10℃時(shí)為40～55%，-20℃時(shí)為20～40%。這樣的低溫性能顯然不能滿足動(dòng)力電源的使用要求。

5、制造成本高。磷酸鐵鋰具有安全性、環(huán)保性、循環(huán)次數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)是毋庸置疑的，但目前的制造成本相對鉛酸電池、錳酸鋰電池要高，其主要原因是：

1)材料物理性能和其他鋰電材料相差較大，其粒度小，振實(shí)密度小，比表面積大，材料的加工性能不好，涂敷量低，導(dǎo)致電池成本增加;

2)磷酸鐵鋰電池只有 3.2V，比其他的鋰電低20%左右，單體電池要多用20%，導(dǎo)致電池組成本上升較多。

隨著技術(shù)的發(fā)展，磷酸鐵鋰材料上的這些缺點(diǎn)正在逐步得到解決，其性價(jià)比也逐步得到提高，應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大，我們相信，磷酸鐵鋰電池技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展階段，正在帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)從市場的培育導(dǎo)入期進(jìn)入一個(gè)高速增長階段。

磷酸鐵鋰電池*性能及應(yīng)用

電動(dòng)車動(dòng)力電池主要有四種：鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鎘電池和鋰動(dòng)力電池，其中，前三種電池由于電池壽命短，并沒有被廣泛使用，未來將會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái)。鋰動(dòng)力電池雖然性能優(yōu)勢明顯，但是因?yàn)樗秒姌O材料體系不同，致使其性能又有著千差萬別，研究較為成熟的正級材料鈷酸鋰，由于其安全性較差，基本上不具備制作大容量高功率動(dòng)力電池的可能性。

而磷酸鐵鋰電池，具有循環(huán)壽命長、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性能好、成本低廉等諸多優(yōu)勢，并且磷酸鐵鋰材料無任何有毒有害物質(zhì)，不會(huì)對環(huán)境構(gòu)成任何污染，被世界公認(rèn)為綠色環(huán)保電池材料。國內(nèi)外電池技術(shù)研究專家普遍指出，磷酸鐵鋰電池作為動(dòng)力型電源，必將成為鉛酸、鎳氫及錳、鈷等系列電池最有前景的替代品。

正是因?yàn)橄鄬ζ渌麕追N電池，磷酸鐵鋰電池具有無可比擬的優(yōu)越性，國內(nèi)外車企都看到了磷酸鐵鋰電池的應(yīng)運(yùn)潛力，紛紛將磷酸鐵鋰電池應(yīng)用于電動(dòng)車中。磷酸鐵鋰的研發(fā)開始時(shí)間，國內(nèi)外幾乎同步，而量產(chǎn)速度中國甚至超過海外。據(jù)了解，截止2011年，比亞迪作為全球最先實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化的車企之一，已在惠州市已經(jīng)投資總計(jì)12.01億元資金，用于磷酸鐵鋰電池基地建設(shè)，并最先將磷酸鐵鋰電動(dòng)車投放市場，使電池的性能優(yōu)勢得到了充分證明。國家電網(wǎng)上海公司負(fù)責(zé)人評價(jià)說：“與其他電動(dòng)車企業(yè)相比，比亞迪的電動(dòng)車運(yùn)行最穩(wěn)定，運(yùn)行效率也最高。”

鋰離子動(dòng)力電池的性能主要取決于正負(fù)極材料，磷酸鐵鋰作為鋰電池材料是近幾年才出現(xiàn)的事，國內(nèi)開發(fā)出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的，這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)。1C充放循環(huán)壽命達(dá)2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒，穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯(lián)使用。以滿足電動(dòng)車頻繁充放電的需要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價(jià)格便宜，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。

本項(xiàng)目屬于高新技術(shù)項(xiàng)目中功能性能源材料的開發(fā)，是國家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)支持的領(lǐng)域。

鋰離子電池的正極為磷酸鐵鋰材料，其安全性能與循環(huán)壽命有較大優(yōu)勢，這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。1C充放循環(huán)壽命可做到2000次，穿刺不爆炸，過充時(shí)不容易燃燒和爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易并串聯(lián)使用。

磷酸鐵鋰電池*電池安全問題

磷酸鐵鋰電池同樣有危險(xiǎn)性。因?yàn)椋姿徼F鋰也是一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。

而鋰的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，很容易燃燒，當(dāng)電池充放電時(shí)，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，活化過程中所產(chǎn)生的氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達(dá)到一定程度，如外殼有傷痕，即會(huì)破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。

從技術(shù)理論來看，磷酸鐵鋰電池，對電池的，起火，爆炸，等危險(xiǎn)性有小部分的改善，但很不徹底，危險(xiǎn)性一樣突出。

在各種情況下，電池，外部短路，內(nèi)部短路，過充。電池，都存在發(fā)生危險(xiǎn)的可能。

磷酸鐵鋰電池*使用常識

一、鋰離子電池充電

1、對鋰離子電池充電，應(yīng)使用專用的鋰離子電池充電器。

2、鋰離子電池充電采用“恒流/恒壓”方式。

3、充電電壓：最大充電電壓是4.2V*n(n：串聯(lián)電池?cái)?shù))

4、充電電流：推薦的充電電流0.5C(如標(biāo)稱容量為1500mAh的電池，充電電流0.5*1500=750mAh)

5、充電溫度：電池應(yīng)在0°C—45°C范圍內(nèi)進(jìn)行充電。

二、鋰離子電池放電

1、放電電流：放電電流應(yīng)該在1.0C或更小。(如果您希望用大于1.0C的電流對電池放電，請與我們聯(lián)系)

2、放電溫度：電池應(yīng)在-20°C到+60°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行放電(工作)。

3、放電終止電壓：電池的放電終止電壓不應(yīng)小于2.5V*n(n：串聯(lián)電池?cái)?shù))。電池過放會(huì)使電池壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電池失效。

磷酸鐵鋰電池*儲(chǔ)存方法

電池可貯存在環(huán)境溫度為-5°C—35°C，相對濕度不大于75%的清潔、干燥、通風(fēng)的室內(nèi)，應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸，遠(yuǎn)離火源及熱源。電池電量保持標(biāo)稱容量的30%到50%。推薦貯存的電池每6個(gè)月充電一次。

磷酸鐵鋰電池*市場剖析

磷酸鐵鋰原料

磷酸鐵鋰材料原料行業(yè)屬于資源性行業(yè)，全球各地的鋰資源基本已為各大公司圈地所占，我們認(rèn)為在鋰資源行業(yè)對風(fēng)險(xiǎn)投資已經(jīng)失去戰(zhàn)略性進(jìn)入的價(jià)值。磷源化合物屬于傳統(tǒng)的化工消耗品，已經(jīng)具有非常成熟的供應(yīng)商。相對而言，高質(zhì)量的鐵源化合物國內(nèi)暫無占有絕對優(yōu)勢的供應(yīng)商，存在一定的投資機(jī)會(huì)，投資者可以關(guān)注深圳碩田科技，合肥亞龍等在這一領(lǐng)域領(lǐng)先的企業(yè)。

國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料廠商情況

目前國際上磷酸鐵鋰材料知名的廠商主要是美國A123、加拿大的Phostech以及美國Valence。這些廠商都已經(jīng)發(fā)展出十分成熟的量產(chǎn)技術(shù)，其中最大的產(chǎn)能5000噸/年以上。中國企業(yè)從2001年就陸續(xù)啟動(dòng)磷酸鐵鋰材料開發(fā)，歷經(jīng)6年時(shí)間，北大先行終在2007年突破了磷酸鐵鋰從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)到中試生產(chǎn)技術(shù)的一系列技術(shù)及工程問題，并在完善相關(guān)工藝過程中，使得磷酸鐵鋰電池的安全性得到了較大程度的提高與保證，奠定了磷酸鐵鋰產(chǎn)品系列化和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。總體來看，國內(nèi)對磷酸鐵鋰的技術(shù)研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化程度與國際基本同步。在產(chǎn)能方面中國的材料供應(yīng)商與國外大廠差不多，售價(jià)比國外要低，但材料加工性能和穩(wěn)定性略遜一籌。現(xiàn)階段全國約有50多家電池材料生產(chǎn)廠商，其中真正進(jìn)入工業(yè)化批量生產(chǎn)的僅有天津斯特蘭、北大先行、蘇州恒正等十余家。雖然真正具備供貨能力的企業(yè)為數(shù)不多，但表明中國企業(yè)抓住了此次鋰電池發(fā)展機(jī)遇，使中國鋰電在動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化走在世界前列。可以看出，國內(nèi)所有磷酸鐵鋰材料廠家的產(chǎn)品均各有優(yōu)缺點(diǎn)，沒有一家廠家在技術(shù)上絕對的優(yōu)勢，也未有廠家能大規(guī)模的量產(chǎn)。

鋰電池電解液廠家情況

綜合來說，鋰電池電解液是個(gè)需求量大，毛利率較高的部分，具有巨大的投資價(jià)值，現(xiàn)階段國內(nèi)市場上，江蘇國泰華榮、珠海賽緯電子、天津金牛等公司具有一定的優(yōu)勢。國泰華榮是江蘇國泰控股的一家以有機(jī)硅材料、鋰電池材料為發(fā)展方向的國家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)。公司裝備技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平和市場占有率在國內(nèi)均處于領(lǐng)先地位。其電解液產(chǎn)品包括一次鋰電池電解液、二次鋰離子電池電解液、動(dòng)力電池電解液和超級電容器電解液等。2008年公司電解液年產(chǎn)能達(dá)到3000噸，產(chǎn)能在國內(nèi)排名第一，占國內(nèi)30%市場份額，在全球排名第五位。

第三篇：磷酸鐵鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)

磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

通過上述介紹，LiFePO4電池可歸納下述特點(diǎn)。

1.高效率輸出：標(biāo)準(zhǔn)放電為2～5C、連續(xù)高電流放電可達(dá)10C，瞬間脈沖放電（10S）可達(dá)20C；

2.高溫時(shí)性能良好：外部溫度65℃時(shí)內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃，電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃，電池的結(jié)構(gòu)安全、完好；

3.即使電池內(nèi)部或外部受到傷害，電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；

4.極好的循環(huán)壽命，經(jīng)500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%；

5.過放電到零伏也無損壞；

6.可快速充電；

7.大容量、低成本；

8.對環(huán)境無污染。

磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)

1.電池體積較大

2.產(chǎn)品一致性差。

3.制造成本較高

4.低溫環(huán)境下，電池容量有較大幅度下降-20°時(shí)電池容量不足40%

第四篇：關(guān)于磷酸鐵鋰電池的知識

關(guān)于磷酸鐵鋰電池的知識

導(dǎo)讀：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。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。

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。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。

1.介紹

磷酸鐵鋰電池屬于鋰離子二次電池，一個(gè)主要用途是用作動(dòng)力電池，相對NI-MH、Ni-Cd電池有很大優(yōu)勢。

磷酸鐵鋰電池充放電效率較高，倍率放電情況下充放電效率可達(dá)90%以上。而鉛酸電池約為80%。

2.八大優(yōu)勢

安全性能的改善

磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性。有報(bào)告指出，實(shí)際操作中針刺或短路實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象，但未出現(xiàn)一例爆炸事件，而過充實(shí)驗(yàn)中使用大大

231.降低電池內(nèi)阻，抑制充放電循環(huán)過程中的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅； 2.顯著提高電池組的一致性，降低電池組成本；

3.提高活性材料和集流體的粘接附著力，降低極片制造成本； 4.減小極化，提高倍率性能，減低熱效應(yīng)； 5.防止電解液對集流體的腐蝕； 6.綜合因子進(jìn)而延長電池使用壽命。7.涂層厚度：常規(guī)單面厚1～3μm。

日本和韓國近幾年主要開發(fā)以改性錳酸鋰和鎳鈷錳酸鋰三元材料為正極材料的動(dòng)力型鋰離子電池，如豐田和松下合資成立的Panasonic EV能源公司、日立、索尼、新神戶電機(jī)、NEC、三洋電機(jī)、三星以及LG等。美國主要開發(fā)以磷酸鐵鋰為正極材料的動(dòng)力型鋰離子電池，如A123系統(tǒng)公司、Valence公司，但美國的主要汽車廠家在其PHEV與EV中卻選擇錳基正極材料體系動(dòng)力型鋰離子電池，并且據(jù)說美國A123公司在考慮進(jìn)軍錳酸鋰材料領(lǐng)域，而德國等歐洲國家主要采取和其它國家電池公司合作的方式發(fā)展電動(dòng)汽車，如戴姆勒奔馳和法國Saft聯(lián)盟、德國大眾與日本三洋協(xié)議合作等。目前德國的大眾汽車和法國的雷諾汽車在本國政府的支持下也正在研發(fā)和生產(chǎn)動(dòng)力型鋰離子電池。

3.缺點(diǎn)

一種材料是否具有應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Γ岁P(guān)注其優(yōu)點(diǎn)外，更為關(guān)鍵的是該材料是否具有根本性的缺陷。

國內(nèi)現(xiàn)在普遍選擇磷酸鐵鋰作為動(dòng)力型鋰離子電池的正極材料，從政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)甚至是證券公司等市場分析員都看好這一材料，將其作為動(dòng)力型鋰離子電池的發(fā)展方向。分析其原因，主要有下列兩點(diǎn)：首先是受到美國研發(fā)方向的影響，美國Valence與A123公司最早采用磷酸鐵鋰做鋰離子電池的正極材料。其次是國內(nèi)一直沒有制備出可供動(dòng)力型鋰離子電池使用的具有良好高溫循環(huán)與儲(chǔ)存性能的錳酸鋰材料。但磷酸鐵鋰也存在不容忽視的根本性缺陷，歸結(jié)起來主要有以下幾點(diǎn)：

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

2、磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低，導(dǎo)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(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)能系統(tǒng)中心主任Don Hillebrand博士談到磷酸鋰鐵電池低溫性能的時(shí)候，他用terrible來形容，他們對磷酸鐵鋰型鋰離子電池測試結(jié)果表明表明磷酸鐵鋰電池在低溫下(0℃以下)無法使電動(dòng)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(cuò)，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(shè)備根本就無法啟動(dòng)工作。

3、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(xué)性能，但是

酸鋰存在的高溫循環(huán)與儲(chǔ)存性能差的難題，憑借其低成本與高倍率性能的優(yōu)勢，在動(dòng)力型鋰離子電池中的應(yīng)用將有巨大的潛力。4.工作原理與特點(diǎn)磷酸鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池，這名字太長，簡稱為磷酸鐵鋰電池。由于它的性能特別適于作動(dòng)力方面的應(yīng)用，則在名稱中加入“動(dòng)力”兩字，即磷酸鐵鋰動(dòng)力電池。也有人把它稱為“鋰鐵(LiFe)動(dòng)力電池”。

意義

金屬交易市場，鈷(Co)最貴，并且存儲(chǔ)量不多，鎳(Ni)、錳(Mn)較便宜，而鐵(Fe)最便宜。正極材料的價(jià)格也與這些金屬的價(jià)格行情一致。因此，采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應(yīng)是最便宜的。它的另一個(gè)特點(diǎn)是對環(huán)境無污染。

作為充電電池的要求是：容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環(huán)性能、輸出電壓穩(wěn)定、能大電流充放電、電化學(xué)穩(wěn)定性能、使用中安全(不會(huì)因過充電、過放電及短路等操作不當(dāng)而引起燃燒或爆炸)、工作溫度范圍寬、無毒或少毒、對環(huán)境無污染。采用LiFePO4作正極的磷酸鐵鋰電池在這些性能要求上都不錯(cuò)，特別在大放電率放電(5～10C放電)、放電電壓平穩(wěn)上、安全上(不燃燒、不爆炸)、壽命上(循環(huán)次數(shù))、對環(huán)境無污染上，它是最好的，是目前最好的大電流輸出動(dòng)力電池。

結(jié)構(gòu)與工作原理

LiFePO4電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。左邊是橄欖石結(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

9磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的應(yīng)用

由于磷酸鐵鋰動(dòng)力電池具有上述特點(diǎn)，并且生產(chǎn)出各種不同容量的電池，很快得到廣泛地應(yīng)用。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有：

大型電動(dòng)車輛：公交車、電動(dòng)汽車、景點(diǎn)游覽車及混合動(dòng)力車等； 輕型電動(dòng)車：電動(dòng)自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動(dòng)輪椅等；

電動(dòng)工具：電鉆、電鋸、割草機(jī)等； 遙控汽車、船、飛機(jī)等玩具； 太陽能及風(fēng)力發(fā)電的儲(chǔ)能設(shè)備；

UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈(安全性最好)；

替代照相機(jī)中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池(尺寸完全相同)；

小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。

這里舉一個(gè)用磷酸鐵鋰動(dòng)力電池替代鉛酸電池的應(yīng)用實(shí)例。采用36V/10Ah(360Wh)的鉛酸電池，其重量12kg，充一次電可行走約50km，充電次數(shù)約100次，使用時(shí)間約1年。若采用磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，采用同樣的360Wh能量(12個(gè)10Ah電池串聯(lián)組成)，其重量約4kg，充電一次可行走80km左右，充電次數(shù)可達(dá)1000次，使用壽命可達(dá)3～5年。雖然說磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的價(jià)格較鉛酸電池高得多，但總的經(jīng)濟(jì)效果還是采用磷酸鐵鋰動(dòng)力電池更好，并且在使用上更輕便。

5.電池性能

鋰離子動(dòng)力電池的性能主要取決于正負(fù)極材料，磷酸鐵鋰作為鋰電池材料是近幾年才出現(xiàn)的事，國內(nèi)開發(fā)出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的，這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)。1C充放循環(huán)壽命達(dá)2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒，穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯(lián)使用。以滿足電動(dòng)車頻繁充放電的需要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價(jià)格便宜，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。

本項(xiàng)目屬于高新技術(shù)項(xiàng)目中功能性能源材料的開發(fā)，是國家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)支持的領(lǐng)域。鋰離子電池的正極為磷酸鐵鋰材料，其安全性能與循環(huán)壽命有較大優(yōu)勢，這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。1C充放循環(huán)壽命可做到2000次，穿刺不爆炸，過充時(shí)不容易燃燒和爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易并串聯(lián)使用。

6.科研應(yīng)用

磷酸鐵鋰電池

最近，有關(guān)新型電池取得進(jìn)展、有望取代傳統(tǒng)鋰電池的報(bào)道接連不，讓我們看到了手機(jī)、平板擁有更長續(xù)航時(shí)間的希望，不過可惜大部分都停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，何時(shí)乃至能否大規(guī)模投入商用都不好說。2012年8月，新能源公司Deboch TEC.GmbH又帶來了一種更接近現(xiàn)實(shí)的新能源技術(shù)：含鐵的鋰電池。

Deboch TEC.GmbH公布的磷酸鐵鋰電池技術(shù)白皮書顯示，在使用復(fù)合納米材料后，單節(jié)32650規(guī)格(直徑32mm/長度65mm)電芯的能量密度能夠提升到6000mAh，與當(dāng)前業(yè)界32650規(guī)格單節(jié)5000mAh的規(guī)格相比，同等體積提升了足足1000mAh，也就是20%之多，1節(jié)就能給iPhone 4S手機(jī)反復(fù)充電差不多4次。

更令人欣喜的是，在單顆低倍率充放電環(huán)境下使用，這種電池在循環(huán)使用多達(dá)3000次后，電量依舊保持在80%左右，而普通鋰電池循環(huán)充電500次左右就這德行了。按照每3天充放電一次計(jì)算，可以連續(xù)使用24年之久，是名符其實(shí)的長壽電池。

這種新型電池技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于便攜移動(dòng)電源、小型UPS、筆記本電池、汽車電瓶等各種設(shè)備，而且針對不同使用環(huán)境，Deboch TEC.GmbH還按照循環(huán)充電次數(shù)的差異使用了不同的電芯顏色：面向軍工級的為金色，循環(huán)次數(shù)為3000次；民用汽車領(lǐng)域中使用藍(lán)色，2500次；綠色的、2000次的適用于小型便攜式移動(dòng)設(shè)備。

第五篇：磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)和工作原理

磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)和工作原理

一、磷酸鐵鋰

磷酸鐵鋰電極材料主要用于各種鋰離子電池，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年美國德克薩斯州立大學(xué)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 的原物料來源更廣泛、價(jià)格更低廉且無環(huán)境污染。

二、磷酸鐵鋰電池原理和特點(diǎn)

電池一般包括：正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜、正極引線、負(fù)極引線、中心端子、絕緣材料、安全閥、密封圈、PTC（正溫度控制端子）、電池殼等。其中正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)以及隔膜的不同或者工藝的不同，對電池的性能和價(jià)格有著決定性的影響。

通常所稱的鋰電池，是以各種含鋰材料為正極材料的電池，目前市場上的鋰離子電池正極材料主要是鈷酸鋰（LiCoO2）、錳酸鋰（LiMn2O4），另外還有少數(shù)采用鎳酸鋰（LiNiO2）以及二元/三元聚合物作正極材料的鋰離子電池。磷酸鐵鋰電池是用磷酸鐵鋰（LiFePO4，簡稱LFP）材料作電池正極的鋰離子電池，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖一所示：左邊是橄欖石結(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，但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過，右邊是由碳（石墨）組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼、鋁塑復(fù)合膜或塑料殼密閉封裝。

LiFePO4電池的工作原理是：電池充電時(shí)，正極材料中的鋰離子脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜進(jìn)入到負(fù)極材料中；電池放電時(shí)，鋰離子又從負(fù)極中脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜回到正極材料中。（注：鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來回遷移而命名的，所以鋰離子電池又稱“搖椅電池”）

2、磷酸鐵鋰電池的性能與特點(diǎn) 2.1 磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢

一、超長壽命：長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次，而磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在室溫下1C充放電循環(huán)2000次，容量保持率80%以上；是鉛酸電池5倍，鎳氫電池的4倍，是鈷酸鋰電池4倍，是錳酸鋰電池4-5倍左右。

二、安全性高：磷酸根化學(xué)鍵的結(jié)合力比傳統(tǒng)的過渡金屬氧化物結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵強(qiáng)，所以結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，并且不易釋放氧氣。磷酸鐵鋰電池在高溫下的穩(wěn)定性可達(dá)400以上，保證了電池內(nèi)在的高安全性；不會(huì)因過充、溫度過高、短路、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒。

三、環(huán)保且不需要稀有金屬：磷酸鐵鋰電池不含任何（鋰之外）重金屬或者稀有金屬，無毒（SGS認(rèn)證通過），無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為環(huán)保電池。

四、充電速度快，自放電少，無記憶效應(yīng)：磷酸鐵鋰電池可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，2C充電30分鐘內(nèi)即可使電池充滿95%，起動(dòng)電流可達(dá)2C，而鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。

五、體積小，重量輕：商品設(shè)計(jì)可輕量化，體積是相同容量鉛酸電池的2/3，也較鎳氫電池體積小；重量是相同容量鉛酸電池的1/3，鎳氫電池的2/3左右；

六、電池單體電壓高，放電平臺(tái)穩(wěn)定：為3.2V，串聯(lián)少，電池組可靠性高；電池組可靠性高，可作大電流高功率充放電高倍率放電特性：10C充放電效率達(dá)到 96%以上，容量保持率90%以上，可實(shí)現(xiàn)10C放電；

綜上可知，磷酸鐵鋰電池相對傳統(tǒng)電池和其它鋰電池，具有自身明顯的優(yōu)勢，表1和表2對其性能和傳統(tǒng)電池及鋰電池進(jìn)行比較

可見與傳統(tǒng)電池相比，磷酸鐵鋰電池只在價(jià)格方面處于一定劣勢，其他各項(xiàng)指標(biāo)明顯占據(jù)優(yōu)勢。但如果考慮電池壽命，磷酸鐵鋰電池的價(jià)格卻是最低的。

磷酸鐵鋰除了振實(shí)密度、克容量兩個(gè)指標(biāo)略有不足，其他各項(xiàng)指標(biāo)均占很大優(yōu)勢，尤其是在循環(huán)性能、環(huán)保性、安全性能、原料成本及應(yīng)用領(lǐng)域方面。

2.2 磷酸鐵鋰電池的劣勢

1、導(dǎo)電性差、鋰離子擴(kuò)散速度慢。高倍率充放電時(shí)，實(shí)際比容量低，這個(gè)問題是制約磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。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。

2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到0.8-1.3，低的振實(shí)密度可以說是磷酸鐵鋰的很大缺點(diǎn)，這決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒有優(yōu)勢，所以其使用范圍受到一定程度的限制。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。但這一缺點(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、一致性問題嚴(yán)重。單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過2000次，但是制作出來的電池一致性不佳，進(jìn)而影響到電池組的使用性能和整體壽命，因此應(yīng)用在動(dòng)力汽車上存在一定障礙。

4、磷酸鐵鋰電池低溫性能差。磷酸鐵鋰材料的固有特點(diǎn)，決定其低溫性能劣于錳酸鋰等其他正極材料。一般情況下，對于單只電芯，其0℃時(shí)的容量保持率約 60～70%，-10℃時(shí)為40～55%，-20℃時(shí)為20～40%。這樣的低溫性能顯然不能滿足動(dòng)力電源的使用要求。

5、制造成本高。磷酸鐵鋰具有安全性、環(huán)保性、循環(huán)次數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)是毋庸置疑的，但目前的制造成本相對鉛酸電池、錳酸鋰電池要高，其主要原因是：1）材料物理性能和其他鋰電材料相差較大，其粒度小，振實(shí)密度小，比表面積大，材料的加工性能不好，涂敷量低，導(dǎo)致電池成本增加；2）磷酸鐵鋰電池只有 3.2V，比其他的鋰電低20%左右，單體電池要多用20%，導(dǎo)致電池組成本上升較多。

隨著技術(shù)的發(fā)展，磷酸鐵鋰材料上的這些缺點(diǎn)正在逐步得到解決，其性價(jià)比也逐步得到提高，應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大，我們相信，磷酸鐵鋰電池技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展階段，正在帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)從市場的培育導(dǎo)入期進(jìn)入一個(gè)高速增長階段。

三、磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈剖析 3.1 磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

表3詳細(xì)的例舉了磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)利潤率情況及代表廠商

3.2 磷酸鐵鋰原料

磷酸鐵鋰材料原料行業(yè)屬于資源性行業(yè)，全球各地的鋰資源基本已為各大公司圈地所占，我們認(rèn)為在鋰資源行業(yè)對風(fēng)險(xiǎn)投資已經(jīng)失去戰(zhàn)略性進(jìn)入的價(jià)值。磷源化合物屬于傳統(tǒng)的化工消耗品，已經(jīng)具有非常成熟的供應(yīng)商。相對而言，高質(zhì)量的鐵源化合物國內(nèi)暫無占有絕對優(yōu)勢的供應(yīng)商，存在一定的投資機(jī)會(huì)，投資者可以關(guān)注深圳碩田科技，合肥亞龍等在這一領(lǐng)域領(lǐng)先的企業(yè)。

3.3 國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料廠商情況

目前國際上磷酸鐵鋰材料知名的廠商主要是美國A123、加拿大的Phostech以及美國Valence。這些廠商都已經(jīng)發(fā)展出十分成熟的量產(chǎn)技術(shù)，其中最大的產(chǎn)能5000噸/年以上。中國企業(yè)從2001年就陸續(xù)啟動(dòng)磷酸鐵鋰材料開發(fā)，歷經(jīng)6年時(shí)間，北大先行終在2007年突破了磷酸鐵鋰從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)到中試生產(chǎn)技術(shù)的一系列技術(shù)及工程問題，并在完善相關(guān)工藝過程中，使得磷酸鐵鋰電池的安全性得到了較大程度的提高與保證，奠定了磷酸鐵鋰產(chǎn)品系列化和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。總體來看，國內(nèi)對磷酸鐵鋰的技術(shù)研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化程度與國際基本同步。在產(chǎn)能方面中國的材料供應(yīng)商與國外大廠差不多，售價(jià)比國外要低，但材料加工性能和穩(wěn)定性略遜一籌。現(xiàn)階段全國約有50多家電池材料生產(chǎn)廠商，其中真正進(jìn)入工業(yè)化批量生產(chǎn)的僅有天津斯特蘭、北大先行、蘇州恒正等十余家。雖然真正具備供貨能力的企業(yè)為數(shù)不多，但表明中國企業(yè)抓住了此次鋰電池發(fā)展機(jī)遇，使中國鋰電在動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化走在世界前列。表4詳細(xì)的列舉了國內(nèi)前10位的 LFP材料企業(yè)及其發(fā)展情況

可以看出，國內(nèi)所有磷酸鐵鋰材料廠家的產(chǎn)品均各有優(yōu)缺點(diǎn)，沒有一家廠家在技術(shù)上絕對的優(yōu)勢，也未有廠家能大規(guī)模的量產(chǎn)。

3.4 負(fù)極材料廠家情況

負(fù)極材料的平均毛利率大概在20-30%之間，屬于整個(gè)新能源電池行業(yè)毛利率偏低的領(lǐng)域，這和這個(gè)領(lǐng)域技術(shù)比較成熟，供貨廠家較多有關(guān)。在這一領(lǐng)域有兩家廠商值得關(guān)注：深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司和上海杉杉科技有限公司。

深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司開發(fā)的“高能量低密度鋰離子電池負(fù)極材料（BTR-158-B）”新產(chǎn)品榮獲廣東省重點(diǎn)新產(chǎn)品稱號。根據(jù)日本IIT咨詢公司鋰電池相關(guān)研究報(bào)告，2008年貝特瑞在全球負(fù)極材料行業(yè)市場占有率為11%，排名第三位，僅次于日 4 本的日立化成（Hitachi Chemical）和精工碳素（Nippon Carbon），在中國市場的占有率則排名第一，2008年市場供貨量達(dá)到2360噸，主要客戶為力神、ATL、比克和A123。

上海杉杉科技有限公司是由杉杉集團(tuán)與寧波杉杉股份[16.85 0.90%]有限公司共同投資組建。現(xiàn)主營鋰離子電池炭負(fù)極材料---中間相炭微球（簡稱CMS）、改性人造石墨微粉（簡稱CMP）的生產(chǎn)和銷售，年產(chǎn)能達(dá)到1200噸。根據(jù)日本IIT咨詢公司報(bào)告，上海杉杉2008年負(fù)極材料實(shí)際供貨量達(dá)到1650噸，市場占有率位列第6名，主要客戶為BYD、力神、ATL及比克。

3.5 隔膜廠家情況

隔膜屬于技術(shù)含量高，投資較大的產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)階段國內(nèi)在隔膜技術(shù)上尚未形成突破，高端主要以進(jìn)口為主，導(dǎo)致隔膜價(jià)格高昂，但是對企業(yè)來說可以享受較高的毛利。國內(nèi)在隔膜領(lǐng)域有一定技術(shù)積累和規(guī)模的企業(yè)是深圳的星源材質(zhì)和金輝高科。

深圳市星源材質(zhì)是專業(yè)從事微孔隔膜研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新科技企業(yè)。公司承擔(dān)兩項(xiàng)國家863開發(fā)項(xiàng)目；四項(xiàng)科研成果通過鑒定；申請專利34項(xiàng)；鋰電池隔膜生產(chǎn)技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。目前，公司擁有干法生產(chǎn)線兩條，濕法生產(chǎn)線一條，可以生產(chǎn)12μm到40μm不同規(guī)格的鋰電池隔膜，其中干法生產(chǎn)線于 2008年1月啟動(dòng)，總投資人民幣4788萬元，年產(chǎn)能1000萬平方米，該生產(chǎn)線于2008年9月正式投產(chǎn)，成為我國具有國際水平的干法生產(chǎn)鋰電池隔膜的第一家。此外，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力5000萬平方米的鋰電池隔膜生產(chǎn)基地正在建設(shè)之中。公司先后被評為國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)企業(yè)，深圳市民營領(lǐng)軍骨干企業(yè)，最近又被福布斯評為09年最有潛力企業(yè)。

佛山市金輝高科光電材料有限公司由佛塑股份與BYD共同出資281萬美元組建，其中佛塑股份占55%股權(quán)；BYD占45%股權(quán)，經(jīng)營范圍包括離子滲透微孔薄膜、功能性聚合物膜片、絕緣薄膜、各種用途半透膜等環(huán)保用有機(jī)膜類制品，擁有特種電池用離子滲析微孔薄膜生產(chǎn)能力756萬平方米/ 年。根據(jù)佛塑股份最新公告：預(yù)計(jì)金輝高科2008年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入7592萬元，凈利潤3585萬元。

3.6 鋰電池電解液廠家情況

綜合來說，鋰電池電解液是個(gè)需求量大，毛利率較高的部分，具有巨大的投資價(jià)值，現(xiàn)階段國內(nèi)市場上，江蘇國泰華榮、珠海賽緯電子、天津金牛等公司具有一定的優(yōu)勢。

國泰華榮是江蘇國泰控股的一家以有機(jī)硅材料、鋰電池材料為發(fā)展方向的國家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)。公司裝備技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平和市場占有率在國內(nèi)均處于領(lǐng)先地位。其電解液產(chǎn)品包括一次鋰電池電解液、二次鋰離子電池電解液、動(dòng)力電池電解液和超級電容器電解液等。2008年公司電解液年產(chǎn)能達(dá)到3000噸，產(chǎn)能在國內(nèi)排名第一，占國內(nèi)30%市場份額，在全球排名第五位。目前公司在江蘇揚(yáng)子江化工園區(qū)新建了5000萬噸產(chǎn)能，廠房已經(jīng)建設(shè)完畢，預(yù)計(jì)09年10-11月正式生產(chǎn)。

珠海市賽緯電子材料有限公司是一家新成立的高科技民營企業(yè)，一期投資1000萬元人民幣新建產(chǎn)能為年產(chǎn)1000噸的鋰電池，鋰離子電池和超級電容器電解液生產(chǎn)線，廠區(qū)占地面積3000平方米，主要生產(chǎn)和銷售功能型電解液：提高鋰離子電池高溫性能，安全性和低溫性能等鋰離子電池和聚合物電池電解液，為客戶量身定制適用于錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料，改性天然石墨等正負(fù)極材料的電解液。

天津金牛電源材料有限責(zé)任公司是由河北邢臺(tái)礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司與天津化工研究設(shè)計(jì)院共同出資組建的。現(xiàn)已建成的成套的電解質(zhì)鹽生產(chǎn)、溶劑精制、電解液配制和包裝生產(chǎn)線，主要產(chǎn)品有：六氟磷酸鋰（規(guī)模為80噸/年）、高純?nèi)軇ㄒ?guī)模為500噸/年）、鋰離子電池用電解液以及相關(guān)電池材料。天津金牛公司是國內(nèi)唯一一家采用自主研發(fā)技術(shù)、國產(chǎn)原料與裝備生產(chǎn)六氟磷酸鋰產(chǎn)品的企業(yè)。

3.7 電芯制造廠家情況

電芯生產(chǎn)由于生產(chǎn)工藝和技術(shù)相對成熟，在有穩(wěn)定的正極材料貨源情況下，國內(nèi)大部分鋰離子電池廠商均能生產(chǎn)出磷酸鐵鋰電芯，但由于制造動(dòng)力電池涉及到電芯的組合，必須保證電芯的一致性，這樣對電池的生產(chǎn)設(shè)備提出了更高更專業(yè)的要求，所以設(shè)備資金投入很大，一般來說，建設(shè)一條磷酸鐵鋰電芯生產(chǎn)線至少需要 5000萬元的啟動(dòng)資金。創(chuàng)業(yè)企業(yè)在進(jìn)入這一領(lǐng)域會(huì)非常困難，傳統(tǒng)的電池生產(chǎn)企業(yè)將具有較大的優(yōu)勢。下表列出了國內(nèi)電芯生產(chǎn)的主要企業(yè)及其情況。

生產(chǎn)工藝流程：

購買設(shè)備清單：

生產(chǎn)車間規(guī)劃：