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。

 

需要注意的是，锂铁电池不同于人们通常所说的铁锂电池（LiFePO4）。铁锂电池的全称是磷酸铁锂电池，属于二次锂离子电池（可充电）。锂铁电池是一种一次电池（不可充电），属于锂电池的一种。

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：

高价原材料及其带来的特殊生产环境及安全要求

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。