汽车知识电动汽车：磷酸铁锂电池（刀片电池）

图片来源于网络：刀片锂电池

目前电动汽车锂电池绝大多数为磷酸铁锂电池，磷酸铁锂，是一种锂离子电池电极材料，化学式为LiFePO4（简称LFP），主要用于各种锂离子电池。自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4（A为碱金属，M为CoFe两者之组合：LiFeCoPO4）的橄榄石结构的锂电池正极材料之后， 1997年美国得克萨斯大学奥斯汀分校John. B. Goodenough等研究群，也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性。

锂（Lithium）是一种金属元素，位于元素周期表的第二周期IA族，元素符号为Li，它的原子序数为3，原子量为6.941，对应的单质为银白色质软金属，也是密度最小的金属。其熔点为180.5 ℃，沸点为1342 ℃，比热容为3.58 kJ/kg·K，可溶于硝酸、液氨等溶液，可与水反应。锂常用于原子反应堆、制轻合金及电池等。金属锂可以通过各种途径进入人体体内从而被器官组织吸收导致锂中毒，这会引起中枢神经系统中毒和肾脏衰竭。锂和它的化合物并不像其他的碱金属那么典型，因为锂的电荷密度很大并且有稳定的氦型双电子层，使得锂容易极化其他的分子或离子，自己本身却不容易受到极化。这一点就影响到它和它的化合物的稳定性。

1kg锂燃烧后可释放42998kJ的热量，因此锂是用来作为火箭燃料的最佳金属之一。1kg锂通过热核反应放出的能量相当于二万多吨优质煤的燃烧。若用锂或锂的化合物制成固体燃料来代替固体推进剂，用作火箭、导弹、宇宙飞船的推动力，不仅能量高、燃速大，而且有极高的比冲量，火箭的有效载荷直接取决于比冲量的大小。

与钾、钠类似，金属锂很活泼，需隔绝空气储存。

磷酸铁锂电池的安全性：磷酸铁锂电池中的锂以离子形式存在，是最安全的锂离子电池正极材料，不含任何对人体有害的重金属元素；

图片来源于网络：放电时：锂离子从负极移动到正极

图片来源于网络：充电时：锂离子从正极移动到负极

磷酸铁锂电池优点：

在100%DOD条件下，可以充放电2000次以上。（原因：磷酸铁锂晶格稳定性好，锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是电极离子传导率差，不适宜大电流的充放电，在应用方面受阻。解决方法：在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性。）

磷酸铁锂电池缺点：

磷酸铁锂电池的使用寿命与其使用温度息息相关，使用温度过低或者过高在其充放电过程及使用过程均产生极大不良隐患。尤其在中国北方电动汽车上使用，在秋冬季磷酸铁锂电池无法正常供电或供电电源过低，需调节其工作环境温度保持其性能。国内解决磷酸铁锂电池恒温工作环境需考虑空间限制问题，较普遍的解决方案是使用气凝胶毡作为保温层。

图片来源于网络：22年1-11月全球动力电池装车量

电动汽车中的关键部件锂电池，全球前十品牌前二位是我国企业，为我国新能源汽车弯道超车提供了“动力”保障。我国锂矿资源相比石油资源较为丰富，而且汽车的锂电池可以充电后重复使用，无疑对我国去石油化提供了基础，也为汽车产业升级提供了基础。比亚迪集团旗下弗迪电池有限公司，磷酸铁锂刀片电池就是由该公司生产，相信我国电动汽车弯道超车定能实现。