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浅谈磷酸铁锂电池的七大优点及五大缺点

磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池，这名字太长，

简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用，

则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。也有人把

它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。

工作原理

磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。

锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材

料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的

正极材料。

金属交易市场，钴(Co)最贵，并且存储量不多，镍(Ni)、锰

(Mn)较便宜，而铁(Fe)存储量较多。正极材料的价格也与这些金

属的价格行情一致。因此，采用LiFePO4正极材料做成的锂离子

电池应是挺便宜的。它的另一个特点是对环境环保无污染。

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作为充电电池的要求是：容量高、输出电压高、良好的充放

电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、

使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧

或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用

LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错，特别

在大放电率放电(5～10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃

烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上，它是最好的，

是目前最好的大电流输出动力电池。

结构与工作原理

LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是

聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li可以通过而电

子e-不能通过，右边是由碳(石墨)组成的电池负极，由铜箔与电

池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属

外壳密闭封装。

LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li通过聚合物隔

膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li通过隔膜向正

极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。

主要性能

LiFePO4电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、

终止放电压是2.0V。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电

解质材料的质量及工艺不同，其性能上会有些差异。例如同一种

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型号(同一种封装的标准电池)，其电池的容量有较大差别(10%～

20%)。

这里要说明的是，不同工厂生产的磷酸铁锂动力电池在各项

性能参数上会有一些差别;另外，有一些电池性能未列入，如电池

内阻、自放电率、充放电温度等。

磷酸铁锂动力电池的容量有较大差别，可以分成三类：小型

的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。

不同类型电池的同类参数也有一些差异。

过放电到零电压试验：

采用STL18650(1100mAh)的磷酸铁锂动力电池做过放电

到零电压试验。试验条件：用0.5C充电率将1100mAh的

STL18650电池充满，然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。

再将放到0V的电池分两组：一组存放7天，另一组存放30天;

存放到期后再