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1、磷酸铁锂电池及其发展现状一、磷酸铁锂电池简介磷酸铁锂（磷酸亚铁锂，LiFeP04，简写为LFP ），是一种锂离子电池 正极材料，在锂离子电池中具有嵌入和嵌出锂离子的能力。其理论比容 量为170mAh/g目前量产材料的实际比容量约140 -145mAh/（ 1C， 全电池，2.5-3.65V ）。LFP材料应用于锂离子电池时，有以下特点：1. 理论安全性好：磷酸铁锂的晶格结构如下：由于其在嵌入和嵌出锂离子的过程中，体积变化很小，与钛酸锂一起被 称为“零相变材料”。这也决定了磷酸铁锂材料理论上具有优秀的循环 性能。2. 理论安全性好：磷酸铁锂的分解温度在750弋左右，远高于三元材料的200-300
2、,且 在分解时无氧析出，使其具备了较好的理论安全性，与锰酸锂材料一起 被称为最安全的两种正极材料。3. 能量密度低相比NCM三元材料，FP的能量密度相对较低主要有三个因素决定：1）LFP材料的容量在140mAh/g，低于三元材料（目前NCM523的 容量 155-180mAh/g）;2）LFP材料的压实密度比较低，目前应用的LFP材料的压实密度基本 在2.2-2.6g/cm3，而常用的NCM523材料的压实密度在3.4-3.6 g/cm3 ；这一参数决定了相同的涂敷重量下，NCM材料能够将极片碾 压的更薄；3）LFP电池的额定电压一般为3.2V，而NCM三元电池的额定电压一 般为 3.6-3.
3、7V。4. 导电性/功率性/低温性能差因为LFP材料脱出锂离子的阻力较大（晶格束缚力，可称之为阻抗）， 且电子导电性差，所以一般认为LFP材料的功率性能和低温性能较差。 但是，目前量产的LFP材料，经过颗粒纳米化，碳包覆技术和涂炭铝箔 技术，已基本避免了该问题。鉴于上述特点，磷酸铁锂电池一般用于纯电动客车/储能等对能量密度 要求低，循环寿命和安全性要求高的领域。但是需要说明的是安全性好和循环性能好只是LFP材料的理论特性， 而电池的循环性能、安全性能、可靠性不仅仅由正极材料决定，其他匹 配材料（负极、电解液、隔膜等）的综合影响更大，电池的加工过程对 循环性能和可靠性的影响也非常大。而在加工成电
4、池系统后，电池包的 设计和加工，也有决定性的影响。所以，不能单纯的说什么LFP电池的 安全性和循环性能好，这是一些不懂技术媒体的错误引导。二、磷酸铁锂电池发展现状2019年车用LFP电芯总装机量20.24GWh，主要情况如下：1. 以BEV客车应用为主，占总量的67.5%，其次为BEV物流车和乘用 车；2. 方形铝壳电芯占总装机量的92.6%，软包和圆柱应用较少；3. 圆柱LFP电芯总装机量1.23GWh，其中96.6%用于BEV乘用车；4. 软包LFP电芯总装机量为0.26GWh，在客车、物流车和特种车上有 少量应用。软包以北京国能（约90MWh ），惠州亿鹏（约75MWh ）和万向（约 65MWh ）为主。圆柱以国轩为主，约1.2GWh。2019年，LFP方形 铝壳电芯以160-170Wh/Kg为主，装机量12.2GWh，占LFP方形铝 壳电芯总装机量的65% ； 150-160Wh/Kg和170-180Wh/kg的电芯 分别有2.9GWh和2.54GWh的应用。磷酸铁锂的低振实密度主要是由于合成过程中前驱体分解产生气体导 致孔隙的产生并保留在最终产物中，孔隙的存在在一定程度上增加了电 解液和电极材料的接触面积，旦其对振实密度和压实密度的负面影响不 可忽视。
