1 磷酸铁锂电池的工作原理

磷酸铁锂电池的内部结构中正极材料是具有橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO₄ )在电池内部的左边构成，右边是由石墨组成的负极材料，中间是允许锂离子(Li ⁺)通过，却阻止电子通过的聚合物隔膜。

在充电的时候，磷酸铁锂电池中正极LiFePO₄ 失去电子使其Li ⁺从正极中迁出从而形成FePO₄ ，然后，由于电场和浓度差的相互作用，它通过聚合物膜转移到负极。

以下是磷酸铁锂电池的充放电机理：

2 常用的磷酸铁锂生产工艺及其优缺点

(1)草酸亚铁工艺：工艺简单、 配料容易控制;缺点是需要多次烧结，而且在预烧过程中有大量氨气排出，污染环境，腐蚀设备，需要对废气进行处理，环保压力较大;性能优异的草酸亚铁前驱体的制备十分重要，由于草酸亚铁制备成本较高，草酸亚铁工艺制备磷酸铁锂正极材料的成本较高。

(2)铁红工艺：优点是工艺环保、氧化铁成本较低；缺点是综合性能差。

(3)全湿法工艺：优点是原料溶于水中，可以达到离子、分子水平的混合，制备出的材料一致性较好，这种工艺制备出的正极材料具有较好的低温性能和倍率性能。缺点是这种工艺制备出的磷酸铁锂还需要在高温下煅烧进行碳包覆，水热过程中需加入过量的氢氧化锂，成本较高，水热反应还需在高温高压下进行，对设备要求很高，操作比较危险，不利于工业化生产。

(4)磷酸铁工艺：优点是磷酸铁可以同时提供铁源和磷源，配料过程中只需要加入锂盐和碳源即可;缺点是磷酸铁前驱体的化学成份、结构、物理化学性质、 反应活性很大程度上决定了制得的磷酸铁锂正极材料的综合性能。

3 磷酸铁锂与三元锂电池的比较

(1)循环寿命：磷酸铁锂寿命超长，循环寿命长达2000次以上;三元锂一般在800次左右，比磷酸铁锂寿命短很多

(2)安全性：磷酸铁锂经过测试即使在最恶劣的交通事故中也不会爆炸;三元锂在强烈的碰撞下会有出现爆炸的危险，对消费者的生命安全构成威胁

(3)耐高温：耐高温，磷酸铁锂电热峰值可达350C~500C;在耐高温性能方面，三元锂电耐温峰值只在200C左右，比磷酸铁锂差很多

(4)耐低温：普通磷酸铁锂比其他普通三元锂离子电池相比要差些，零下20度以下容量大打折扣;

(5)充电速度：可以实现快速充电，磷酸铁锂可以实现3C至5C倍率充电;三元锂相比磷酸铁锂充电速度较低。

(6)电子导电率：磷酸铁锂电子电导率低，相对其他三元锂离子电池正极材料的导电率低

(7)振实密度：与其他三元锂电池比，在振实密度上磷酸铁锂略低

4国内主要磷酸铁锂产业链及其主要公司

国内主要磷酸铁锂主要供应商有：湖南雅城、湖南裕能、川恒股份、中核钛白、正太新材料、宁夏百川、湖北云翔、安达科技、宁夏百川、天赐材料、广东光华.

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