?鋰離子電池（Lithium-ion battery）是一種可充電電池，它的工作原理主要依賴鋰離子在正極和負(fù)極之間移動。在充電過程中，鋰離子從正極移動到負(fù)極；在放電過程中，鋰離子從負(fù)極移動到正極。在這個過程中，電池能夠存儲和釋放能量。
鋰離子電池在很多方面都優(yōu)于其他類型的可充電電池，例如它們的能量密度高，自放電率低，沒有記憶效應(yīng)，并且能夠經(jīng)受大量的充電和放電循環(huán)。這些優(yōu)點使得鋰離子電池在許多應(yīng)用中得到了廣泛使用，包括手機、筆記本電腦、電動汽車、電動叉車和可充電家用電器。 然而，鋰離子電池也有一些挑戰(zhàn)和限制。例如，它們的制造成本相對較高，需要復(fù)雜的充電電路，以及在某些情況下可能存在安全風(fēng)險，例如過度充電或損壞時可能會引發(fā)火災(zāi)。 在過去的幾十年中，科學(xué)家和工程師一直在研究如何改進鋰離子電池的性能和安全性，并開發(fā)出了許多新的鋰離子電池技術(shù)，包括磷酸鐵鋰電池等。 1970年代初：Stanley Whittingham，當(dāng)時在?？松竟ぷ鳎状伍_發(fā)出了鋰離子電池。他在研究中使用了一個可以插入鋰離子的鈦酮（TiS2）正極和一個鋰金屬負(fù)極。這個設(shè)計的主要問題是，鋰金屬負(fù)極在重復(fù)充放電過程中可能會產(chǎn)生鋰的“枝晶”生長，這可能會導(dǎo)致電池短路甚至爆炸。 1970年代末：John Goodenough在牛津大學(xué)進行的研究中發(fā)現(xiàn)了鈷酸鋰可以作為鋰離子電池的正極材料。鈷酸鋰正極電池的工作電壓可以達(dá)到4V，比Whittingham的設(shè)計高了兩倍。然而，這些早期的鋰離子電池仍然使用鋰金屬作為負(fù)極，因此安全問題仍然存在。 1980年，Rachid Yazami研發(fā)出了使用石墨作為負(fù)極的鋰離子電池。這種設(shè)計在提供大量可供鋰離子插入的空間的同時，避免了使用鋰金屬可能帶來的安全問題。 1982年伊利諾伊理工大學(xué)（the Illinois Institute of Technology）的R.R.Agarwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性，此過程是快速的，并且可逆。與此同時，采用金屬鋰制成的鋰電池，其安全隱患備受關(guān)注，因此人們嘗試?yán)娩囯x子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個可用的鋰離子石墨電極由貝爾實驗室試制成功。1983年M.Thackeray、約翰·B·古迪納夫等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是優(yōu)良的正極材料。錳尖晶石具有低價、穩(wěn)定和優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)鋰性能。其分解溫度高，且氧化性遠(yuǎn)低于鈷酸鋰，即使出現(xiàn)短路、過充電，也能夠避免了燃燒、爆炸的危險。雖然純錳尖晶石隨充放電循環(huán)會變衰弱，但這是可以通過材料的化學(xué)改性克服的。截至2013年錳尖晶石用于商業(yè)電池。
1985年，日本旭化成的吉野彰運用鈷酸鋰開發(fā)電池陰極，徹底消除金屬鋰，完成世界最初可商業(yè)化的含鋰堿性鋰離子電池。
1989年，A.Manthiram和古迪納夫發(fā)現(xiàn)采用聚電解質(zhì)(例如，硫酸鹽)的正極將產(chǎn)生更高的電壓，原因是聚電解質(zhì)的電磁感應(yīng)效應(yīng)。 這些早期的發(fā)展為后來鋰離子電池的商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。雖然早期的鋰離子電池技術(shù)存在許多問題，但它們的開發(fā)過程中積累的知識和經(jīng)驗為后來的研究人員提供了寶貴的參考，幫助他們解決了這些問題，并最終實現(xiàn)了鋰離子電池的商業(yè)化。 1991年日本索尼成功開發(fā)鋰離子電池。它的實用化，使人們的移動電話、筆記型電腦等攜帶式電子設(shè)備重量和體積大大減小，使用時間大大延長。由于鋰離子電池中不含有重金屬鎘，與鎳鎘電池相比，大大減少了對環(huán)境的污染。 1991年 –索尼公司和旭化成公司發(fā)布首個商用鋰離子電池[18]。隨后，鋰離子電池革新了消費電子產(chǎn)品的面貌。 1996年 – Padhi和古迪納夫發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽，如磷酸鐵鋰電池（LiFePO4），比傳統(tǒng)的正極材料在安全性和壽命方面有所進步，但低溫性能和壓實密度有待提高。 2002年 – 蔣業(yè)明教授和他的小組在麻省理工學(xué)院表明通過與鋁，鈮和鋯的摻雜[20]提高材料的導(dǎo)電性，使鋰電池的性能顯著改善。導(dǎo)致增加的確切機制成為廣泛辯論的議題。 2004年 – 蔣業(yè)明通過采用磷酸鹽的直徑小于100納米的顆粒再次增加性能。這降低顆粒密度差不多一百倍，增加了正極的表面面積和改進的容量和性能。商業(yè)化導(dǎo)致了更高容量的鋰離子電池市場的快速增長，以及蔣業(yè)明和古迪納夫之間的專利侵權(quán)戰(zhàn)。 2008年，特斯拉公司推出了其第一款電動汽車——Roadster，這款車使用的就是鋰離子電池，標(biāo)志著鋰離子電池在汽車上的應(yīng)用開始走向成熟。 2011年 – 在日本的所有便攜式二次（即，可充電）電池的銷售中，鋰離子電池占66％。 2012年 –約翰·B·古迪納夫，拉奇德·雅扎米和吉野彰獲得了IEEE環(huán)境與安全技術(shù)獎?wù)拢绹鳬EEE）。 2013年 – 可再充電鋰電池已經(jīng)進展到磷酸釩鋰電池，在正向和反向反應(yīng)中以增加能量效率[來源請求]。 2014年 – Amprius公司商業(yè)電池達(dá)到650瓦時/升（比以前高20％），使用硅陽極，并分別交付給智能電話廠家[24]。美國國家工程學(xué)院公認(rèn)約翰·B·古迪納夫，西美緒，拉奇德·雅扎米和吉野彰為今天的鋰離子電池所做的先驅(qū)性和領(lǐng)先性的基礎(chǔ)工作[25]。 2015年 –特斯拉汽車公司推出的Tesla Powerwall和PowerPack電池，分別用于住宅和商業(yè)用途。預(yù)計由于Gigafactory 1工廠所提供的規(guī)模經(jīng)濟將顯著降低可充電的鋰離子電池價格。 2019年 –約翰·B·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆、吉野彰因發(fā)展鋰離子電池獲得諾貝爾化學(xué)獎。水島公一獲得東京大學(xué)總長特別表彰。2009年，中國民營汽車制造商比亞迪開始研發(fā)以磷酸鐵鋰為動力的電動平衡重叉車。
2011年3月，中國叉車網(wǎng)（www.chinaforklift.com)報道，中國民營汽車制造商比亞迪正在介入叉車制造業(yè)，并首次推出以磷酸鐵鋰為動力的3噸電動平衡重叉車。最初使用于比亞迪內(nèi)部的各事業(yè)部。
2011年6月，德國叉車制造商永恒力在德國CEMAT展上，首次推出EJE112i型步行式電動搬運車。
2012年4月，中國民營汽車制造商比亞迪正式對外正式發(fā)布全球首款工業(yè)化生產(chǎn)的以磷酸鐵鋰為動力的電動平衡重叉車。
2013年1月，比亞迪推出3.5噸電動叉車填補國內(nèi)大噸位電動叉車的市場空白，
2016年6月，比亞迪三支點的ECB18C型號的叉車首次獲得IFOY國際叉車大獎及，同年比亞迪還獲得第一屆中國工業(yè)車輛技術(shù)創(chuàng)新獎。
2017年，比亞迪叉車憑借創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢獲得中國工業(yè)車輛創(chuàng)新獎零部件類金獎。
2022年，中國叉車網(wǎng)（www.chinaforklift.com)授予比亞迪叉車“全球鋰電叉車產(chǎn)業(yè)化制造商”稱號。 為何我們說磷酸鐵鋰電池是工業(yè)車輛和叉車最佳動力來源？ 磷酸鐵鋰電池（LFP電池）相比鉛酸電池在許多方面都有優(yōu)勢，使其成為工業(yè)車輛和叉車的理想動力來源。以下是一些關(guān)鍵的優(yōu)勢： 更長的壽命：LFP電池的循環(huán)壽命通常遠(yuǎn)超過鉛酸電池。在同樣的使用條件下，LFP電池可以經(jīng)歷更多的充電和放電循環(huán)，這意味著電池的使用壽命更長，降低了替換電池的頻率和成本。 更高的能量密度：LFP電池的能量密度比鉛酸電池高得多，這意味著在同等重量或體積下，LFP電池可以存儲更多的能量。這對于工業(yè)車輛和叉車來說是非常重要的，因為它意味著車輛可以攜帶更少的電池重量或體積，而獲得更長的驅(qū)動距離。 更好的充電效率：LFP電池的充電效率通常比鉛酸電池高，這意味著在同等時間內(nèi)，LFP電池可以充入更多的能量。這對于需要頻繁充電的工業(yè)車輛和叉車來說非常有利。 環(huán)境友好：LFP電池不含鉛等有害重金屬，對環(huán)境影響較小。而鉛酸電池包含有害的鉛，如果處理不當(dāng)，會對環(huán)境造成污染。安全性：LFP電池相比其他類型的鋰離子電池（如含鈷的鋰離子電池）在熱穩(wěn)定性上有顯著優(yōu)勢，不容易產(chǎn)生熱失控，因此安全性較高。
綜上所述，磷酸鐵鋰電池以其出色的安全性、穩(wěn)定性、環(huán)保性和性價比，已經(jīng)成為工業(yè)車輛和叉車的最佳動力來源。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，我們有理由相信，LFP電池將在未來的工業(yè)車輛和叉車市場中，發(fā)揮更大的作用。 隨著全球能源轉(zhuǎn)型和環(huán)保壓力的增大，工業(yè)車輛和叉車的電氣化成為了必然趨勢。其中，磷酸鐵鋰電池（LFP）憑借其獨特的優(yōu)勢，已經(jīng)成為這些車輛當(dāng)下最佳的動力來源。而在這個過程中，中國叉車制造商比亞迪（BYD）的貢獻不可忽視。 首先，磷酸鐵鋰電池在安全性和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出眾。與其他鋰電池相比，LFP電池在高溫環(huán)境或電池內(nèi)部出現(xiàn)問題時，不容易發(fā)生熱失控并引發(fā)火災(zāi)。這是因為其熱失控溫度高于其他鋰電池，具有良好的熱管理能力和防止內(nèi)部短路的性質(zhì)。對于工業(yè)車輛和叉車這種需要在各種環(huán)境下可靠工作的設(shè)備來說，這是一個非常重要的優(yōu)點。 其次，LFP電池具有良好的循環(huán)壽命。相比其他類型的電池，它能經(jīng)受更多的充放電周期而不會顯著降低性能。這意味著，即使在長時間高強度使用后，LFP電池也能保持穩(wěn)定的輸出，從而保證了工業(yè)車輛和叉車的連續(xù)工作能力。 再者，LFP電池對環(huán)境友好。它不含有害的重金屬元素，如鈷和鎳，這使得它們對環(huán)境的影響較小。此外，由于它們的長壽命和穩(wěn)定性，這些電池的維護和更換需求也較少，從而降低了它們的環(huán)境影響。這一點對于追求可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保的現(xiàn)代工業(yè)來說，具有很大的吸引力。 最后，LFP電池在性價比方面也具有優(yōu)勢。相比其他類型的鋰電池，LFP電池的生產(chǎn)成本較低。加之其較長的使用壽命，使得其總體的擁有成本也較低。這對于工業(yè)車輛和叉車這類設(shè)備來說，能有效降低運營成本，提高經(jīng)濟效益。在討論磷酸鐵鋰電池在工業(yè)車輛和叉車中的廣泛應(yīng)用時，我們必須提到比亞迪的重要作用。十二年前（2011年），比亞迪是全球首家規(guī)?；瘧?yīng)用磷酸鐵鋰電池于叉車和工業(yè)車輛的制造商。這個創(chuàng)新的應(yīng)用不僅在行業(yè)中獲得了普及，更是引發(fā)了一場全球范圍內(nèi)的行業(yè)革新。
比亞迪的這一創(chuàng)新之舉，對全球的叉車和工業(yè)車輛制造業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。這種安全、高效、環(huán)保的新能源技術(shù)，被越來越多的制造商所接受并應(yīng)用。磷酸鐵鋰電池的廣泛使用，推動了整個行業(yè)的技術(shù)進步，也使得全球的工業(yè)車輛和叉車市場在環(huán)保和效率上達(dá)到了新的高度。
比亞迪之所以能夠在磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域取得這樣的成就，是因為其過去20年來對鋰電池技術(shù)的深入研究和不懈努力。比亞迪在電池技術(shù)領(lǐng)域有著深厚的理解和豐富的實踐經(jīng)驗，這使得它能夠在全球范圍內(nèi)推廣磷酸鐵鋰電池的使用，并引領(lǐng)了工業(yè)車輛和叉車向更安全、更環(huán)保、更高效的方向發(fā)展。
綜上所述，磷酸鐵鋰電池以其出色的安全性、穩(wěn)定性、環(huán)保性和性價比，已經(jīng)成為工業(yè)車輛和叉車的最佳動力來源。比亞迪在推動這一轉(zhuǎn)變的過程中，發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，我們有理由相信，比亞迪將繼續(xù)在全球電動車輛市場中發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用，進一步推動工業(yè)車輛和叉車的電氣化進程。
?文章來源于中叉網(wǎng)
