自鋰電池問世以來，圍繞它的研究、開發工作一直不斷地進行著，上世紀90年代末又開發出鋰聚合物電池，2002年后則推出磷酸鐵鋰電池。
     鋰離子電池內部主要由正極、負極、電解質及隔膜組成。正、負極及電解質材料不同及工藝上的差異使電池有不同的性能，并且有不同的名稱。目前市場上的鋰離子電池正極材料主要是氧化鈷鋰（LiCoO2），另外還有少數采用氧化錳鋰（LiMn2O4）及氧化鎳鋰（LiNiO2）作正極材料的鋰離子電池，一般將后兩種正極材料的鋰離子電池稱為“鋰錳電池”及“鋰鎳電池”。新開發的磷酸鐵鋰電池是用磷酸鐵鋰（LiFePO4）材料作電池正極的鋰離子電池，它是鋰離子電池家族的新成員。
      一般鋰離子電池的電解質是液體的，后來開發出固態及凝膠型聚合物電解質，則稱這種鋰離子電池為鋰聚合物電池，其性能優于液體電解質的鋰離子電池。
      磷酸鐵鋰電池的全名應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力方面的應用，則在名稱中加入“動力”兩字，即磷酸鐵鋰動力電池。也有人把它稱為“鋰鐵（LiFe）動力電池”。
      1 采用LiFePO4材料作正極的意義
      目前用作鋰離子電池的正極材料主要有：LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。這些組成電池正極材料的金屬元素中，鈷（Co）最貴，并且存儲量不多，鎳（Ni）、錳（Mn）較便宜，而鐵（Fe）最便宜。正極材料的價格也與這些金屬的價格行情一致。因此，采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應是最便宜的。它的另一個特點是對環境無污染。
作為充電電池的要求是：容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環性能、輸出電壓穩定、能大電流充放電、電化學穩定性能、使用中安全（不會因過充電、過放電及短路等操作不當而引起燃燒或爆炸）、工作溫度范圍寬、無毒或少毒、對環境無污染。采用LiFePO4作正極的磷酸鐵鋰電池在這些性能要求上都不錯，特別在大放電率放電（5～10C放電）、放電電壓平穩上、安全上（不燃燒、不爆炸）、壽命上（循環次數）、對環境無污染上，它是最好的，是目前最好的大電流輸出動力電池。
      2 LiFePO4電池的結構與工作原理
      LiFePO4電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)內(nei)部結(jie)構如圖1所示。左邊(bian)是(shi)橄欖石(shi)結(jie)構的(de)LiFePO4作為(wei)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)正極(ji)(ji)，由(you)鋁箔與電(dian)(dian)池(chi)(chi)正極(ji)(ji)連(lian)接(jie)，中間(jian)是(shi)聚合物的(de)隔(ge)(ge)膜，它(ta)把(ba)正極(ji)(ji)與負(fu)(fu)極(ji)(ji)隔(ge)(ge)開(kai)，但鋰離子Li+可以通過(guo)而電(dian)(dian)子e-不(bu)能通過(guo)，右(you)邊(bian)是(shi)由(you)碳（石(shi)墨）組成的(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)負(fu)(fu)極(ji)(ji)，由(you)銅箔與電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)負(fu)(fu)極(ji)(ji)連(lian)接(jie)。電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)上下(xia)端之(zhi)間(jian)是(shi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)解質(zhi)，電(dian)(dian)池(chi)(chi)由(you)金(jin)屬外殼密閉封裝。

圖1 LiFePO4電(dian)池內部結構

       LiFePO4電池在充電時，正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移；在放電過程中，負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
      3 LiFePO4電池主要性能，過充、過放特性好；
LiFePO4電(dian)池(chi)的(de)(de)標稱電(dian)壓(ya)(ya)是(shi)(shi)3.2V、終(zhong)止充(chong)(chong)(chong)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)是(shi)(shi)3.6V、終(zhong)止放電(dian)壓(ya)(ya)是(shi)(shi)2.0V。由于各個生產廠家采用的(de)(de)正、負極材料(liao)、電(dian)解(jie)質材料(liao)的(de)(de)質量及工藝不同(tong)，其(qi)(qi)性能(neng)上會有些差異(yi)。例如(ru)同(tong)一(yi)種型(xing)(xing)號（同(tong)一(yi)種封裝的(de)(de)標準電(dian)池(chi)），其(qi)(qi)電(dian)池(chi)的(de)(de)容(rong)量有較(jiao)大(da)差別（10%～20%）。該電(dian)池(chi)對于充(chong)(chong)(chong)電(dian)器的(de)(de)耐過充(chong)(chong)(chong)性較(jiao)好、但建議選擇配(pei)智(zhi)能(neng)充(chong)(chong)(chong)電(dian)器進行充(chong)(chong)(chong)電(dian)；磷酸(suan)(suan)鐵鋰動(dong)力電(dian)池(chi)的(de)(de)容(rong)量有較(jiao)大(da)差別，可以(yi)分成三類(lei)：小型(xing)(xing)的(de)(de)零點幾到幾毫安時、中型(xing)(xing)的(de)(de)幾十毫安時、大(da)型(xing)(xing)的(de)(de)幾百毫安時。不同(tong)類(lei)型(xing)(xing)電(dian)池(chi)的(de)(de)同(tong)類(lei)參數也(ye)有一(yi)些差異(yi)。這里再介(jie)紹一(yi)種目前應用較(jiao)廣的(de)(de)小型(xing)(xing)標準圓(yuan)柱形封裝的(de)(de)磷酸(suan)(suan)鐵鋰動(dong)力電(dian)池(chi)的(de)(de)參數。其(qi)(qi)外廓尺寸(cun)：直徑為18mm、高(gao)650mm（型(xing)(xing)號為18650），其(qi)(qi)參數性能(neng)如(ru)表2所示。

4 過放電到零電壓試驗
     采用STL18650（1100mAh）的磷酸鐵鋰動力電池做過放電到零電壓試驗。試驗條件：用0.5C充電率將1100mAh的STL18650電池充滿，然后用1.0C放電率放電到電池電壓為0C。再將放到0V的電池分兩組：一組存放7天，另一組存放30天；存放到期后再用0.5C充電率充滿，然后用1.0C放電。最后比較兩種零電壓存放期不同的差別。試驗的結果是，零電壓存放7天后電池無泄漏，性能良好，容量為100%；存放30天后，無泄漏、性能良好，容量為98%；存放30天后的電池再做3次充放電循環，容量又恢復到100%。這試驗說明該電池即使出現過放電（甚至到0V），并存放一定時間，電池也不泄漏、損壞。這是其他種類鋰離子電池不具有的 
      5 磷酸鐵鋰電池的特點
      通過上述介紹，LiFePO4電池可歸納下述特點。
      高效率輸出：標準放電為2～5C、連續高電流放電可達10C，瞬間脈沖放電（10S）可達20C；
      高溫時性能良好：外部溫度65℃時內部溫度則高達95℃，電池放電結束時溫度可達160℃，電池的結構安全、完好；
      即使電池內部或外部受到傷害，電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；
     好的循環壽命，經500次循環，其放電容量仍大于95%；
     過放電到零伏也無損壞；
    可快速充電；
    低成本；
   對環境無污染。
   6 磷酸鐵鋰動力電池的應用
     由于磷酸鐵鋰動力電池具有上述特點，并且生產出各種不同容量的電池，很快得到廣泛地應用。它主要應用領域有：
    大型電動車輛：公交車、電動汽車、景點游覽車及混合動力車等；
    輕型電動車：電動自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動輪椅等；
    電動工具：電鉆、電鋸、割草機等；
    遙控汽車、船、飛機等玩具；
    太陽能及風力發電的儲能設備；
    UPS及應急燈、警示燈及礦燈（安全性最好）；
    替代照相機中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）；
    小型醫療儀器設備及便攜式儀器等。
    這(zhe)里舉一個用磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)動(dong)力電(dian)池(chi)(chi)(chi)替代鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)應用實例(li)。采(cai)用36V/10Ah（360Wh）的(de)鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)池(chi)(chi)(chi)，其(qi)重量12kg，充(chong)一次(ci)電(dian)可行走約(yue)50km，充(chong)電(dian)次(ci)數約(yue)100次(ci)，使用時間(jian)約(yue)1年(nian)(nian)。若(ruo)采(cai)用磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)動(dong)力\大功(gong)率電(dian)池(chi)(chi)(chi)，采(cai)用同(tong)樣(yang)的(de)360Wh能量（12個10Ah電(dian)池(chi)(chi)(chi)串聯組成），其(qi)重量約(yue)4kg，充(chong)電(dian)一次(ci)可行走80km左右，充(chong)電(dian)次(ci)數可達(da)1000次(ci)，使用壽(shou)命(ming)可達(da)3～5年(nian)(nian)。雖然(ran)說磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)動(dong)力電(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)價格較(jiao)鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)池(chi)(chi)(chi)高得多(duo)，但總(zong)的(de)經濟效(xiao)果還是(shi)采(cai)用磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)動(dong)力電(dian)池(chi)(chi)(chi)更好，并且在使用上更輕便。