鋰鐵電池

鋰鐵電池是一種一次電池，屬於鋰電池的一種。

鋰電池家族中的一類電池，正極材料為二硫化亞鐵（FeS2），負極是金屬鋰（Li），電解液是含鋰鹽的有機溶劑。

區別於二次鐵鋰電池（磷酸鐵鋰電池），鋰鐵電池為一次性電池。

鋰/二硫化鐵電池是一種新型的高能鋰電池，具有質量輕、能量高、大電流放電能力強等特點。放電穩定、儲存壽命長、安全性能優良，特別適合在重負載場合使用，已逐漸成為攜帶型電子產品的最佳電源。

基本介紹

• 中文名：鋰鐵電池
• 正極材料：二硫化亞鐵（FeS2）
• 負極材料：鋰（Li）或其合金
• 生產時間：1991年

簡介

鋰鐵電池是一種一次電池（不可充電），屬於鋰電池的一種。

鋰鐵電池的正極是二硫化亞鐵（FeS2），負極是金屬鋰，使用卷繞方式製成電池，放電時，二硫化亞鐵被還原，金屬鋰被氧化。其能量密度約297Wh/kg，標稱電壓是1.5V，新電池開路電壓近1.8V，接負載時端電壓1.5V左右，相對於其他品類的鋰電池屬於低壓鋰電池，市場上廣泛使用的型號是AA型和AAA型。與同型號的鹼性電池和充電電池比較，Li/FeS2電池無論是從低溫性能、大電流放電能力、還是貯存壽命，都具有明顯的優勢，實際工作時放電電壓可與鹼性電池兼容。

鋰鐵電池不同於人們通常所說的鐵鋰電池（LiFePO4）。鐵鋰電池的全稱是磷酸鐵鋰電池，屬於二次鋰離子電池（可充電）。

原理

電池一般包括：正極、負極、電解質、隔膜、正極引線、負極引線、中心端子、材料、安全閥、圈密封圈、TC（正溫度控制端子）、電池殼等。

鋰鐵電池工作時，原理如下：

負極被氧化：Li → Li+ + e

正極被還原：FeS2 + 4e → Fe + 2S2-

總放電反應：FeS2 +4Li → Fe + 2 Li2S

優點

1、能夠兼容1.5V鹼性電池、碳性電池

2、適用於大電流放電。

3、電量充足，其實際放電容量超過市面上所有的民用一次或二次電池。

4、溫度範圍比其他一次電池寬廣得多，低溫性能優異。

5、體積小、重量輕。柱式或者紐扣電池重量只有同型號碳性電池的70%，鹼性電池的 50%。對於民用住宅內的站點，可節省承重加固的費用，進一步加速站點的建設， “節材”優勢更加明顯。

6、防漏性能明顯更好，貯存性能優異，可貯存10年。

7、沒有使用有害材料，不污染環境。

現狀

基於多種優點，鋰鐵電池常常被人們稱為繼碳性電池、鹼性電池後的第三代一次電池，但實際上目前並沒有出現明顯的取代鹼性電池的趨勢，相關人士認為這是其成本和售價制約了發展的緣故。

對於造成國內鋰鐵電池價格居高不下的原因，生產廠家做過專門分析，大致歸納為以下幾個方面：

1、高價原材料及其帶來的特殊生產環境及安全要求：造成鋰鐵電池高價結果的首要原因是用金屬鋰帶作負極，比鹼性電池的鋅膏高出許多；金屬鋰是活躍元素，因此對生產環境中的溫度和濕度都有更高的要求，不但要加裝乾燥機和空調設備，還要對崗位上的工作人員提高工資。鋰鐵電池活躍的負極金屬鋰，加上電解液易揮發，正極與隔膜均為可燃物，這些都需要添加相應的設備加以控制，而這些設備是碳性電池和鹼性電池生產中沒有的。

2、對外依賴性強：設備必須進口，由於設備製造商較少，外國設備商可以漫天要價，而且設備遇到故障還得求助於他們，在維修過程中，需要高價進口設備零件及支付高昂維修費。同時，電解液實際上依賴進口，其成分、配方是生產廠家的商業秘密。

3、生產中的損耗，特別是廢品率高：由於鋰鐵電池的精度要求高，因此，對原料選擇及人工操作要求較嚴。材料上的以次充好及採用不合格原料，或者人為誤操作都會使廢品率出現或提高。

正是上述內外原因導致了鋰鐵電池價格難以降低。另一方面，自2006年以來，國家對碳性電池和鹼性電池規定了環保標準，現有的鹼性電池均實現無汞化，這使得鋰鐵電池取代鹼性電池失去了環保優勢。