科普：什么是锂铁电池

前言

自人类完成第三次工业革命，进入电气时代以来，电能已经被人类开发和利用到极致，而电池作为储电产品也在此间展现出了极大的潜力，被运用到各式各样的场景之中。而锂铁电池作为第三代一次电池，凭借较高的能量密度和极佳的存储年限，正在逐渐进入人们的视野。本文将详细介绍锂铁电池的工作原理、优势、应用及其面临的挑战。

电池分类

首先还是先介绍目前电池的类别，电池的分类方式有很种，按照外形可以分为圆柱、方形、软包这三种。按照电芯材质则可以分为锂离子电池、钠离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、铅酸电池、碱性电池等。

锂铁电池简介

锂铁电池全称为是锂/二硫化铁电池，是一种新型的高能锂电池，具有质量轻、能量高、大电流放电能力强等特点。放电稳定、储存寿命长、安全性能优良，特别适合在重负载场合使用，已逐渐成为便携式电子产品的最佳电源。

锂铁电池一般能量密度约297Wh/kg，标称电压是1.5V，新电池开路电压近1.8V，接负载时端电压1.5V左右 [3]，相对于其他品类的锂电池属于低压锂电池，市场上广泛使用的型号是AA型和AAA型。

锂铁电池的工作原理

锂铁电池的工作原理遵从基本氧化还原反应，一般以二硫化铁作为正极材料，锂金属或锂合金作为负极材料。使用卷绕方式制成电池，放电时，二硫化亚铁被还原，金属锂被氧化。锂铁电池工作时，原理如下：

负极被氧化：Li → Li+ + e

正极被还原：FeS2 + 4e → Fe + 2S2-

总放电反应：FeS2 +4Li → Fe + 2 Li2S

锂铁电池的特性

高能量密度

锂/二硫化铁电池的能量密度一般比普通锂电池高，目前主流的磷酸铁锂电池的能量密度在200Wh/kg以下，三元锂电池的能量密度在200-300Wh/kg之间。而锂铁电池一般能量密度约297Wh/kg。高能量密度能使得它在一些对于动力有一定要求的设备上能很好应用。

低成本

二硫化铁是一种丰富的自然矿物，成本相对较低，这使得锂/二硫化铁电池在材料成本方面具有优势，对比主流的锂电池正极材料三元锂制备难度更低，相较同为5号的镍氢电池也更便宜，但是与普通碱性电池相比则无优势。

一次性

锂铁电池最大的缺陷是只能一次性使用，这使得在长期使用的电力设备上，能循环使用的镍氢电池会更有优势，虽然其能量密度更高。此外，与同为一次性电池的碱性电池相比又较贵，所以目前主流的一次性电池还是以碱性为主。

低温性能好

锂铁电池的化学反应较为活泼，在低温环境也有较高的能量转换效率，所以温度范围比其他一次电池宽广得多，低温性能优异，这意味者锂铁电池的应用范围更广。

重量轻易储存

体积小、重量轻。柱式或者纽扣电池重量只有同型号碳性电池的70%，碱性电池的 50%。其次，锂铁电池防漏性能明显更好，贮存性能优异，可贮存10年。而碱性电池容易漏液、鼓包，往往存储时间很短。

锂铁电池的应用

铁电池的应用场景一般在于重负载的工具、玩具和设备。

便携式电子设备

锂铁电池完美适配便携式电子设备，尤其是对于放电电流和使用寿命有一定要求的设备，譬如游戏机、音乐播放器、相机等。其高容量和高能量密度可以保障重负载、长续航。这点显著由于普通碱性电池。

电力玩具

锂铁电池对于电力玩具也是非常适合，电力玩具一般电力需求较强，譬如玩具赛车这种电流要求大，电量消耗快，比较适配锂铁电池的属性。

产业现状

锂铁电池常常被人们称为继碳性电池、碱性电池后的第三代一次电池，但实际上目前并没有出现明显的取代碱性电池的趋势，相关人士认为这是其成本和售价制约了发展的缘故。对于造成国内锂铁电池价格居高不下的原因，

所以目前锂铁电池产业呈现方兴未艾，增长缓慢的局面，相关产业链的专家做过专门分析，大致归纳为以下几个方面：

造成锂铁电池高价结果的首要原因是用金属锂带作负极，比碱性电池的锌膏高出许多；金属锂是活跃元素，因此对生产环境中的温度和湿度都有更高的要求，不但要加装干燥机和空调设备，还要对岗位上的工作人员提高工资。锂铁电池活跃的负极金属锂，加上电解液易挥发，正极与隔膜均为可燃物，这些都需要添加相应的设备加以控制，而这些设备是碳性电池和碱性电池生产中没有的。

对外依赖性强

设备必须进口，由于设备制造商较少，外国设备商可以漫天要价，而且设备遇到故障还得求助于他们，在维修过程中，需要高价进口设备零件及支付高昂维修费。同时，电解液实际上依赖进口，其成分、配方是生产厂家的商业秘密。

生产中的损耗，特别是废品率高

由于锂铁电池的精度要求高，因此，对原料选择及人工操作要求较严。材料上的以次充好及采用不合格原料，或者人为误操作都会使废品率出现或提高。正是上述内外原因导致了锂铁电池价格难以降低。另一方面，自2006年以来，国家对碳性电池和碱性电池规定了环保标准，现有的碱性电池均实现无汞化，这使得锂铁电池取代碱性电池失去了环保优势。

主要品牌

目前做锂铁电池的厂商很少，这里例举一些国内较为知名的锂铁电池厂商品牌，

NICE耐时

耐时科技是一家专注于锂铁电池品牌设计、研发、生产的科技公司，为鹏辉能源（股票代码300438）全资子公司，其锂电池在业内一直广受好评。

耐时科技在欧洲与劲量的专利诉讼中获胜，正式宣告中国首次打破国际巨头对锂铁电池的技术垄断。耐时锂铁拿到了走向世界的通行证。目前，耐时研发团队已有来自国际巨头Philips等专家力量，并决心为每个家庭提供最好的电池，给大家一个更省心的生活。

Camelion飞狮

深圳市飞狮电池有限公司（Camelion Battery Co., Ltd; ）成立于1997年，是一家专业从事一次性电池、新能源电池以及其它消费类电子产品研发、生产和销售的国家高新技术企业。25年来，已累计生产和销售超过100亿颗各类环保电池，服务于全球6大洲120多个国家和地区。

飞狮/Camelion中英文品牌为全球注册商标。公司一贯秉承爱护自然、低碳环保的生态发展理念，承担企业应该承担的社会责任，积极发展并推广对环境友好的符合各个国家安全环保标准的能源产品。

Doublepower 倍量

倍量是深圳市量品电子科技有限公司旗下品牌，主要产品有电池充电器、原电池组、电池铅板、电池、蓄电池、蓄电瓶、压力显示器、电源材料、低压电源等。

电池交易网总结

锂铁电池以其高能量密度和优异的低温性能，正在成为便携式电子设备和重负载工具的新宠。这种电池不仅能量高、重量轻，而且成本相对较低，储存寿命长，特别适合在需要持久电力支持的场合使用。然而，尽管其一次性使用的特性限制了其广泛应用，但随着技术的进步和成本的降低，锂铁电池有望在未来电池市场中占据一席之地。

尽管锂铁电池产业目前发展缓慢，面临原材料成本高和设备依赖进口等挑战，但一些国内品牌如耐时、飞狮和倍量已经在技术研发和市场推广方面取得了显著进展。随着环保标准的提升和消费者对高性能电池需求的增加，锂铁电池的发展前景依然广阔，有望在未来电池技术中扮演更重要的角色。

购车后才知道，铁锂电池和“三元锂电池”怎么选！有些悔不当初

在新能源汽车的世界里，“电池类型 ”的选择，一直是个热议的话题。

一些人坚定认为“三元锂电池”更好，认为高端电车普遍采用三元锂，肯定靠谱；而另一些人则更倾向于“铁锂电池”，赞赏其更高的安全性。

然而，当我真正开上自己的新车，行驶了一段时间以后，才意识到“铁锂电池”和“三元锂”电池之间的差异巨大——后悔自己，真的选错了！

为什么会这么说呢？

首先，就是充电时长存在差异

这听上去可能有些奇怪，因为不都是电池吗？难道充电时长还会有差异？

的确，从技术原理来看，充电时长只“高压充电技术”有关，和电池类型无关。

但从实际体验上看，却并非如此！

为什么这么说呢？

因为铁锂电池的特性决定了，它的电压在“充满电”和“电量低”时的差距非常小。

为了精确地管理电池的SOC（State of Charge，即电池剩余电量的度量），就必须经常将电池充满，以校准电池。

但三元锂电池就不一样了，因为没有这种弊端，无论怎么使用都行。

别小看这个细节。

要知道大多数时候，最后10%的充电速度，比前80%的都还要慢——在没有家充的情况下，总是要充满电池，会很麻烦！

我就常常纠结于这个问题，早知道就选“三元锂电池”了。

当然，你或许会说，我不充满，难道就不能用了吗？

诚然，我们可以不按这个建议使用，但造成的结果就是，往往会出现“虚电的情况”：电车跑着跑着，明明剩余电量还有不少，就突然抛锚了。

其次，则是使用体验不同

说白了就是，相比于“铁锂电池”而言，“三元锂电池”提供了更优的驾驶体验。

这可不是瞎说，因为电车油车不同，因为“动能回收 ”的问题，其实存在很大的差异。

简单点说就是，电车松油门时，车辆可以自动“回收动能”，替代一部分，甚至“完全替代刹车”。

但问题就来了：为了防止“过充”，车企的默认做法是，一旦电量超过90%，就会自动关闭“动能回收”功能。

这时，“铁锂电池”的体验就非常差了！

因为它总是要充满电，100%-90% 这个阶段，又是没有“动能回收 ”的状态——这样不停变来变去的，让人非常难受。

不仅如此，相较三元锂电池而言，铁锂电池的耐寒性更差。

也就是说，一旦进入了冬天，三元锂电池的汽车续航会更差，跑得会更远。

虽然“热管理系统”能够一定程度上，弥补这个差异——但问题是，铁锂电池所需加热的温度会更高，产生的能量损耗也会更大。

这一来一去，还是赶不上三元锂电池的体验。

最后，就是风险隐患不同

提到这个问题，很多人可能会认为“铁锂电池”更安全，因为“起火慢”，“逃生时间长”等等。

但其中的内涵，其实并没这么简单。

因为“动力电池” 和日常所用的小电池，并不是一个概念。

简单点说就是，我们日常所用的电池都是“电芯”，而汽车的动力电池是“电池包”。

单从“电芯”角度看，铁锂电池确实更安全。但一旦把“电池包”整体考虑进去，事情就变得不一样了。

这就相当于一个赤身裸体的人，肯定很难打赢一只老虎；但给他“全副武装”，情况就会大不相同。

所以，在动力电池包更好的情况下，还是三元锂电池更给力，根本不用担心安全性的问题。

总而言之就是，从主观印象上看，我们总觉得“铁锂电池”更好，“三元锂电池”不安全，但现实的情况来看，往往并非如此。

因为决定电池安全的，不仅仅是“电芯”而已，还有它的“安全防护措施”。

因此，如果预算较高的情况下，还是建议选择“三元锂电池”，因为体验更好，使用更方便，也更耐寒。

反之，如果预算一般的情况下，更建议使用“铁锂电池”。

毕竟，成本受限，电芯的安全防护往往做得有限，选择“铁锂电池”，相对而言更可靠！

相关问答

铁电池和锂电池原理区别锂电池主要是由锂金属作为负极材料,通过使用非水电解质溶液储存电能的电池。而铁电池则是由一种化学原料高铁盐酸作为正极材料制作的...

[最佳回答]1、安全性上来讲,磷酸铁锂离子电池包比三元(查成交价|参配|优惠政策)锂离子电池更具有优势。原因在于三元材料中镍钴铝18650电池超过180℃就会自加...

磷酸铁锂、锰锂、三元锂锂电池哪个更好?容量,循环,导电,国内哪家举报相机电池3人讨论1856次围观关注问题写回答讨论回答(3)myc447303011总体来说都是...

[最佳回答]目前商业化的只有六氟磷酸锂,高氯酸锂、四弗硼酸锂在理论上都是可以的,因为电解质就是在电解液中提供锂离子,目前还只是在实验室使用,尚未大规模商...

[最佳回答]更多地考虑到磷酸铁锂电池的安全性。磷酸铁锂还有更重要的特点,那就是安全和更长的使用寿命,近些年,频繁发生电动汽车自燃或者撞车导致电池着火等现...

磷酸铁锂电池与锰酸锂电池的区别1、磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的,循环寿命达到2000次以上,比锰酸锂电池长很多。2、磷酸铁锂电池在600°高温下仍然...

铁锂电池电解液成份简介:1.碳酸乙烯酯:分子式C3H4O3透明无色液体(>35℃),室温时为结晶固体.沸点:248℃/760mmHg,243-244℃/740mmHg;闪点:160℃......

[回答]相信有很多车友都会遇到这样的汽车小问题,那么下面汽车维修网小编就来告诉你,一起了解一下低温为什么会导致锂电池性能下降这个问题吧,相信下面的介...

磷酸铁锂电池好性能是锂电池好些,锂电池容量大,14500一般是800mAH,磷酸铁锂的14500一般是600mAH,加上锂电池的3.6V标称电压,总放电能量将近是磷酸铁锂150%\x0...

1、性质不同:(1)磷酸铁锂电池:以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池。(2)三元锂电池:锂电池的正极材料是采用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂三元正极材料。2、主要...