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電池(chi)(chi)(chi)的(de)內部結(jie)構如圖1所示。左邊是(shi)(shi)橄欖石(shi)(shi)結(jie)構的(de)LiFePO4作(zuo)為電池(chi)(chi)(chi)的(de)正極(ji)，由(you)(you)鋁箔與(yu)電池(chi)(chi)(chi)正極(ji)連接，中間是(shi)(shi)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)隔膜，它把正極(ji)與(yu)負極(ji)隔開(kai)，但鋰離子(zi)Li+可(ke)以(yi)通(tong)過而電子(zi)e-不能(neng)通(tong)過，右邊是(shi)(shi)由(you)(you)碳（石(shi)(shi)墨）組成的(de)電池(chi)(chi)(chi)負極(ji)，由(you)(you)銅箔與(yu)電池(chi)(chi)(chi)的(de)負極(ji)連接。電池(chi)(chi)(chi)的(de)上下端之間是(shi)(shi)電池(chi)(chi)(chi)的(de)電解質(zhi)，電池(chi)(chi)(chi)由(you)(you)金屬外殼密閉封裝。

圖1 LiFePO4電池內部(bu)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)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)標(biao)稱電(dian)(dian)(dian)壓(ya)是(shi)3.2V、終止充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)是(shi)3.6V、終止放電(dian)(dian)(dian)壓(ya)是(shi)2.0V。由于各(ge)個生產(chan)廠家(jia)采用的(de)(de)(de)正(zheng)、負極材(cai)料(liao)、電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量及工藝不同，其(qi)性(xing)能(neng)上會有些差(cha)異(yi)。例如同一種(zhong)型(xing)(xing)號（同一種(zhong)封裝的(de)(de)(de)標(biao)準電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)），其(qi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)容量有較大(da)差(cha)別（10%～20%）。該電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)對于充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)器的(de)(de)(de)耐(nai)過充(chong)(chong)性(xing)較好、但(dan)建議選擇配智(zhi)能(neng)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)器進行(xing)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)；磷(lin)酸鐵鋰動力電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)容量有較大(da)差(cha)別，可以分成三類：小型(xing)(xing)的(de)(de)(de)零點(dian)幾到幾毫(hao)安時、中(zhong)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)幾十毫(hao)安時、大(da)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)幾百毫(hao)安時。不同類型(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)同類參(can)數也有一些差(cha)異(yi)。這(zhe)里再(zai)介紹一種(zhong)目(mu)前應(ying)用較廣的(de)(de)(de)小型(xing)(xing)標(biao)準圓柱(zhu)形封裝的(de)(de)(de)磷(lin)酸鐵鋰動力電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)參(can)數。其(qi)外廓尺寸：直徑為18mm、高650mm（型(xing)(xing)號為18650），其(qi)參(can)數性(xing)能(neng)如表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。
    這里舉一個用(yong)(yong)磷酸鐵(tie)鋰動力電(dian)(dian)池(chi)(chi)替代(dai)鉛(qian)酸電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)應用(yong)(yong)實例。采(cai)(cai)用(yong)(yong)36V/10Ah（360Wh）的(de)鉛(qian)酸電(dian)(dian)池(chi)(chi)，其(qi)重(zhong)量(liang)12kg，充一次電(dian)(dian)可(ke)行走約(yue)50km，充電(dian)(dian)次數約(yue)100次，使(shi)用(yong)(yong)時間約(yue)1年。若采(cai)(cai)用(yong)(yong)磷酸鐵(tie)鋰動力\大功率電(dian)(dian)池(chi)(chi)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)同樣的(de)360Wh能量(liang)（12個10Ah電(dian)(dian)池(chi)(chi)串(chuan)聯組成(cheng)），其(qi)重(zhong)量(liang)約(yue)4kg，充電(dian)(dian)一次可(ke)行走80km左右，充電(dian)(dian)次數可(ke)達1000次，使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命可(ke)達3～5年。雖(sui)然(ran)說(shuo)磷酸鐵(tie)鋰動力電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)價(jia)格較鉛(qian)酸電(dian)(dian)池(chi)(chi)高得多，但(dan)總的(de)經濟效果還是采(cai)(cai)用(yong)(yong)磷酸鐵(tie)鋰動力電(dian)(dian)池(chi)(chi)更好，并(bing)且(qie)在使(shi)用(yong)(yong)上更輕便。