近年来，电池行业发展迅速，使得先进的技术变得更加便宜。磷酸铁锂（也称为 LiFePO4 或 LFP）是这个快速变化的行业的最新发展。

近年来，磷酸铁锂电池类型的价格有所下降，而且其效率也显着提高。它超越了锂离子 (Li-ion)，成为许多应用的首选电池，包括离网和太阳能，甚至电动汽车 (EV)。 

LiFePO4 电池与锂离子电池类似，但具有显着的优势，使其成为消费级备用电源解决方案的理想选择。 


LiFePO4 和锂离子电池的化学成分有何不同？
LiFePo4 和锂离子电池是使用锂离子来利用和释放电能的可充电电池。虽然它们在很多方面都很相似，但它们也表现出一些明显的差异。 

LiFePO4（磷酸铁锂）电池
LiFePO4 电池是锂离子电池的一个子类型，它利用独特的化学成分提供优于相关锂技术的优势。它们在离网和备用电源解决方案（例如EcoFlow 电源套件）中变得越来越常见。

LFP 因其阴极的化学成分而得名，阴极由磷酸铁锂 (LiFePO4) 组成。阳极通常是碳；电解质是有机溶剂中的锂盐。

与锂离子电池相比，LiFePO4 的化学特性提供了增强的安全特性。阴极中铁、磷和氧原子的存在产生了强共价键。结果是电池更加稳定，不易出现热失控和过热问题。

至关重要的是，LiFePO4 电池不使用镍或钴——这两种金属的供应量正在减少，而且来源常常存在问题。

锂离子电池
锂离子电池由多种化学成分组成，包括磷酸铁锂（LiFePO4）、锰酸锂（LMO）和钴酸锂（LiCoO2）。

这些电池都具有三个基本组件：阴极、阳极和电解质。这些电池的电解质是锂盐，而阳极是碳。阴极是化学成分不同的地方——它们由一种锂金属氧化物组成，这也赋予了它们各自的名字。

所有这些的充电和放电过程都是相同的。当锂离子从阴极移动到阳极时，电子沿相反方向迁移。这种运动会产生电流。


LiFePO4 与锂离子电池：它们如何比较？
安全
由于阴极中铁、磷和氧原子之间存在强共价键，LiFePO4 电池比锂离子电池更安全。这些粘合使它们更加稳定，不易出现热失控和过热问题，而这些问题导致锂离子电池因电池起火风险较高而闻名。

稳定性是磷酸铁锂成为离网和太阳能应用标准的原因。当电池在家中时，就不会出现有关过热和其他问题的错误。房主可以放心地将磷酸铁锂电池存放在家里，无需担心消防安全问题。 

能量密度
锂离子电池通常比 LFP 具有更高的能量密度。电池的能量密度是衡量每单位体积或重量可以存储多少能量的指标。与磷酸铁锂电池相比，锂离子电池每单位体积或重量单位可以存储更多的电量。

例如，典型锂离子电池的能量密度约为 45–120 Wh/lb（100-265 Wh/kg），而 LiFePO4 电池的能量密度约为 40–55 Wh/lb（90-120 Wh/kg）。每公斤瓦时）。锂离子电池能量密度范围广泛，是因为该统计数据涵盖了所有类型的锂离子电池，包括仅适用于电动汽车和其他应用的技术。 

对于离网电源解决方案，即使考虑到能量密度稍低，LiFePO4 仍然是至高无上的。当您转向更大的固定电源解决方案时，这种差异可以忽略不计。例如，EcoFlow 电源套件是一劳永逸的电池解决方案。您不会注意到能量密度的细微差别。 

重量
如上所述，电池组的重量与能量密度有一定的相关性。LiFePO4 电池组的重量可能比同类锂离子电池稍重，而一些 LFP 可能更轻，因为其结构中使用的金属更轻。 

不管怎样，与 LFP 的其他巨大优势相比，重量上的任何微小变化都显得黯然失色。 

镍钴铝 (NCA) 和镍钴锰 (NCM) 等能量密度较高的锂离子电池不再被认为是离网和太阳能应用的理想选择。相反，家庭电源解决方案使用更安全、更持久的技术，如 LiFePO4。更安全的电池比重量上的微小差异更重要。 

考虑到 LFP 的功率，其重量仍然非常轻。EcoFlow DELTA 2 便携式发电站包含 1024 Wh 的能量存储容量。它的重量仅为 27 磅（12 公斤），足够轻，可以舒适地随身携带在家里或放在汽车后座上。 

温度范围
LiFePO4 电池提供更宽的工作温度范围。它们可以在 -4°F (-20°C) 到高达 140°F (60°C) 的温度范围内正常工作。 

相比之下，锂离子电池的温度范围要小得多，为 32°F (0°C) 至 113°F (45°C)。在隆冬或炎热的夏季，用户需要将锂电池存放在气候受控的空间中。 

LiFePO4 电池可以安全地存放在房屋、棚屋、车库或其他没有空调的室内空间中。它们不易受温度变化的影响，为您提供更多定位电池的选择，而不会造成潜在损坏或降低效率。 

寿命
许多锂离子电池在性能下降之前可以经历大约 500 次充电和放电循环。LiFePO4 电池在其性能开始下降之前可以经历数千次循环。 

例如，DELTA Pro 便携式充电站在达到 50% 容量之前的充电周期额定值为 6500 次。较小的选项往往寿命较短，例如EcoFlow RIVER 2 Pro 便携式发电站，其循环寿命额定值在 3000 次循环后为 80%+ 容量。然而，这仍然是一个可靠的寿命。此后，电池仍将至少以原始 768 Wh 容量的 80% 运行。即使性能略有下降，您的 LFP 电池组仍可使用数年！ 

更长的使用寿命意味着 LiFePO4 将减少电子垃圾对环境的影响。不含镍和钴也使它们更加环保。 

您的磷酸铁锂电池组的使用时间是锂离子电池组的 5 或 6 倍，而且您不会浪费金钱进行更换。

成本
LiFePO4 和锂离子电池的每瓦特小时成本可能因制造商、市场需求和容量的不同而有很大差异。LiFePO4 电池不使用镍或钴，这些材料的供应和价格可能会大幅波动。

LiFePO4 仍然是一种相对较新的电池化学物质，这意味着制造商较少，供应量也较少，这可能会使 LiFePO4 电池的 Wh/Wh 价格略高。

然而，可以找到价格实惠的磷酸铁锂电池选择。EcoFlow RIVER 2 便携式发电站就是一个例子。采用 256Wh LiFePO4 电池，每瓦时成本不到 1 美元。 

即使成本比同类锂离子电池组稍高，磷酸铁锂的优势也超过了价格差异。任何额外的成本都将用于提高安全性、延长使用寿命和其他宝贵的好处。 

自放电率
LiFePO4 电池的自放电率约为每月 1-3%，具体取决于使用情况、温度和其他因素。自放电率低意味着您可以将电池存放数月。即使在停用一段时间后，它仍然可以提供大量电力。   

为了遵循最佳实践，请至少每隔几个月给电池充满电，以保持其最佳使用状态。 

电压
LiFePO4 电池的标称电压比锂离子电池低，通常每节电池为 3.2V 左右，而锂离子电池的标称电压为每节电池 3.6V 至 3.7V。 

电压会影响电池组的设计以及使用电池组的设备的电压要求。

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本文由日本NEC锂电池中国营销中心于2023-11-25 21:07:46 整理发布。
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