LiFePO4電池

磷酸鐵鋰電池是採用磷酸鋰（LiFePO4）作為正極材料，碳作為負極材料的鋰離子電池。
在充電過程中，磷酸鐵鋰中的部分鋰離子被脫出，透過電解液轉移到負極，並嵌入到負極碳材料中；同時，電子從正極釋放出來，由外電路到達負極，維持化學反應的平衡。在放電過程中，鋰離子從負極脫出，經由電解液到達正極。同時負極釋放電子，由外部電路到達正極，提供外界能量。
LiFePO4電池具有工作電壓高、能量密度高、循環壽命長、安全性能好、自放電率低、無記憶效應等優點。
電池結構特點
磷酸鐵鋰電池左側是橄欖石結構LiFePO4材料構成的正極，透過鋁箔與電池正極連接。右邊是碳（石墨）構成的電池負極，透過銅箔與電池負極連接。中間是聚合物隔膜，將正極和負極隔開，鋰離子可以穿過隔膜，但電子不能穿過。電池內部充滿電解液，電池被金屬外殼密封。

磷酸鋰電池特點
更高的能量密度

據介紹，2018年量產的方形鋁殼磷酸鐵鋰電池能量密度約為160Wh/kg。 2019年一些優秀的電池廠商大概可以達到175-180Wh/kg的水平。晶片技術和容量做得更大，或可實現185Wh/kg。
安全性能好
磷酸鐵鋰電池正極材料的電化學性能較穩定，決定了其具有穩定的充放電平台。因此在充放電過程中電池的結構不會改變，不會發生燃燒、爆炸。在充電、擠壓、針刺等特殊情況下還是很安全的。

循環壽命長

磷酸鐵鋰電池1C循環壽命一般達到2000次，甚至達到3500次以上，而儲能市場要求達到4000-5000次以上，保證8-10年的使用壽命，高於三元電池1000次循環。長壽命鉛酸電池的循環壽命約為300次。
磷酸鐵鋰電池的產業化應用

新能源汽車產業應用

我國《節能與新能源汽車產業發展規劃》提出，「我國新能源汽車發展的總體目標是：到2020年，新能源汽車累計產銷達到500萬輛，我國節能與新能源汽車產業規模位居世界前列」。磷酸鐵鋰電池憑藉著安全性好、成本低的優勢，廣泛應用於乘用車、客車、物流車、低速電動車等領域。受政策影響，三元電池憑藉能量密度優勢佔據主導地位，但磷酸鐵鋰電池在乘用車、物流車等領域仍佔據著不可取代的優勢。在乘用車領域，磷酸鐵鋰電池在2018年第五、六、七批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》（以下簡稱《目錄》）中佔比分別約為76%、81%、78%，依然保持主流。在專用車領域，2018年第五、第六、第七批《目錄》中磷酸鋰電池佔比分別約為30%、32%、40%，應用比例逐步提升。
中國工程院院士楊裕生認為，增程式電動車市場採用磷酸鐵鋰電池，不僅可以提高車輛的安全性，還可以支持增程式電動車的市場化，免去純電動車在里程、安全性、價格、成本等方面的後顧之憂。充電焦慮、後續的電池問題等等。 2007年至2013年期間，多家車商紛紛上馬增程式純電動車專案。

啟動電源上的應用程式

啟動器磷酸鋰電池除了具備動力鋰電池的特性外，還具備瞬間輸出高功率的能力。採用能量少於一度電的動力鋰電池取代傳統的鉛酸電池，採用BSG馬達取代傳統的啟動馬達和發電機。 ，不僅具備怠速啟動停止功能，還具備引擎停機滑行、滑行及煞車能量回收、加速輔助、電動巡航等功能。

儲能市場的應用

LiFePO4電池具有工作電壓高、能量密度高、循環壽命長、自放電率低、無記憶效應、綠色環保等一系列獨特優勢，且支援無段擴容，適合大規模電能存儲，在可再生能源電站發電安全併網、電網調峰、分佈式電站、UPS電源、應急電源系統等領域有良好的應用前景。
根據國際市場研究機構GTM Research最近發布的最新儲能報告，2018年中國電網側儲能計畫應用持續拉動磷酸鐵鋰電池消耗量。
隨著儲能市場的興起，近年來一些動力電池企業紛紛佈置儲能業務，為磷酸鋰鐵電池開拓新的應用市場。一方面，由於磷酸鐵鋰具有超長壽命、使用安全、容量大、綠色環保等特點，可轉移到儲能領域，進而延伸價值鏈，促進新型商業模式的建立。另一方面，配套磷酸鐵鋰電池的儲能係統成為市場主流選擇。據介紹，磷酸鐵鋰電池已在電動公車、電動卡車、用戶側和電網側調頻等方面進行嘗試應用。
1.風力發電、光電發電等再生能源發電安全接入電網。風電發電固有的隨機性、間歇性、波動性決定了它的大規模發展必然對電力系統的安全運作產生重大影響。隨著風電產業的快速發展，特別是我國風電場大多為“大規模集中開發、遠距離送出”，大型風電場的併網發電對大電網的運行控制提出了嚴峻挑戰。
光電發電受環境溫度、太陽光照強度、氣象條件等影響，光電發電呈現隨機波動的特性。我國呈現「分散發展、低壓就地接入」和「規模化發展、中高壓接入」的發展趨勢，對電網調峰、電力系統安全運行提出了更高的要求。
因此，大容量儲能產品成為解決電網與再生能源發電矛盾的關鍵因素。磷酸鐵鋰電池儲能係統具有工況轉換快、運作方式靈活、高效、安全環保、可擴展性強等特性。局部電壓控制問題，提高再生能源發電的可靠性和改善電能質量，使再生能源成為持續穩定的電源。
隨著容量和規模的不斷擴大，以及整合技術的不斷成熟，儲能係統成本將進一步降低。經過長期安全性和可靠性考驗，磷酸鐵鋰電池儲能係統可望應用於風電、光伏發電等再生能源領域。在能源發電安全併網、電能品質改善等方面有廣泛的應用。
2.電網調峰。抽水蓄能電站一直是電網調峰的主要手段。由於抽水蓄能電站需興建上、下庫兩個水庫，受地理條件限制較大，在平原地區不易建設，且佔地面積大，維護費用高。採用磷酸鐵鋰電池儲能係統取代抽水蓄能電站，應對電網調峰負荷，不受地理條件限制，選址自由，投資少，佔地少，維護成本低，將在電網調峰過程中發揮重要作用。
3 分佈式電站。由於大電網本身的缺陷，難以保證供電品質、效率、安全性和可靠性的要求。對於重要的單位和企業，往往需要採用雙電源甚至多電源作為備援和保護。磷酸鐵鋰電池儲能係統可減少或避免電網故障及各類突發事件造成的停電事故，保障醫院、銀行、指揮調度中心、資料處理中心、化學材料產業、精密製造業等的安全可靠供電。發揮重要作用。
4 UPS電源。中國經濟的持續快速發展，導致UPS電源用戶需求的分散化，引發更多產業、更多企業對UPS電源有持續的需求。
與鉛酸電池相比，磷酸鐵鋰電池具有循環壽命長、安全穩定、綠色環保、自放電率低等優勢。將會被廣泛應用。

其他領域的應用

磷酸鐵鋰電池也因其良好的循環壽命、安全性、低溫性能等優勢，在軍事領域得到廣泛的應用。 2018年10月10日，山東一家電池企業強勢亮相首屆青島軍民融合科技創新成果展覽會，展出包括-45℃軍用超低溫電池在內的軍工產品。