磷酸铁锂作为锂离子动力电池的材料应用是近几年才兴起的,国内大容量磷酸铁锂电池的开发也始于2005年。其安全性能和循环寿命是其他材料无法比拟的,而这些也是动力电池最重要的技术指标。1C充放电循环寿命达2000次,单节电池过充电压30V,刺破不燃烧、不爆炸。大容量锂离子电池采用磷酸铁锂正极材料,更容易串联使用,满足电动汽车频繁充放电的需求。
磷酸铁锂具有无毒、无污染、安全性能好、原料来源广泛、价格低廉、使用寿命长等优点,是新一代锂离子电池理想的正极材料。磷酸铁锂电池也有其缺点。例如磷酸铁锂正极材料压实密度较小,同等容量的磷酸铁锂电池体积比钴酸锂等锂离子电池大,因此在微型电池中不具备优势。
由于磷酸铁锂材料本身的特性,其低温性能不如锰酸锂等其他正极材料。一般来说,对于单体电池(注意是单体电芯而非电池组,对于电池组,测得的低温性能可能略高,取决于散热条件)而言,其容量保持率在0℃时约为60-70%,-10℃时约为40-55%,-20℃时约为20-40%。这样的低温性能显然不能满足电源使用的要求。目前,部分厂商通过改进电解液体系、正极配方、材料性质、电芯结构设计等手段,提升磷酸铁锂的低温性能。
电池存在一致性问题,目前单块磷酸铁锂电池寿命超过2000次循环,但电池组的寿命会大大降低,可能最多只有500次循环。因为电池组是由大量单体电池串联而成,它的工作状态就像一群人拿着绳索一起跑步,即使每个人都是短跑运动员,如果每个人的动作不一致,团队也无法跑得快,整体速度甚至比最慢的个体跑步者的速度还要慢。同样,电池组也只有在性能高度一致的情况下,才能达到与单体电池类似的寿命。
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