磷酸鐵鋰啟動電池
磷酸鐵鋰電池﹙以下簡稱為鋰鐵﹚，用於啟動電池的設計，在此首先了解一些問題，如下：
汽機車發電機電壓範圍
啟動瞬間電流大小及應用時間
電池瞬間啟動電流壽命
最低截止電壓
與鉛酸電池相對應成本比較(初期投入成本及使用帄均成本)
對車內電器的影響性
環保性
鋰鐵啟動電池使用方式鉛酸化
使用鋰鐵電池來設計車用電池，在坊間已經有數年之久，在這段開發時間，各個開發及銷售廠商如雨後春筍般的出現，但截至目前為止，鋰鐵啟動電池尚未成為市場上的主流，不論是機車類別會是汽車類別。

在開發此類產品時，每一位研究開發人員只要細心的了解比對鋰鐵電池與鉛酸電池的差異性，均會認為以鋰鐵高效率的放電C數及瞬間放電能力和低內阻的特性，均會擠下一般的鉛酸電池，成為汽機車類啟動電池的新寵兒，奈何發展至今卻尚未看到市場的佔有率的出現，更遑論是否有形成節能減碳的風潮。

“產品的規格是來自於需求，不論何時何地都有新產品規格誕生，因為來自於需求”
在設計啟動電池，我們會去注重瞬間的放電能力，在這裡每一位研究開發人員都會注意到這一個問題，一輛機車的瞬間啟動電流可能高達70A 以上，機車的c.c.數越大，其啟動電流越大，一輛2000c.c.的汽車瞬間啟動電流可以高達300A 以
上(每一車種其啟動電流不一，並端看車內電器使用多寡)，每一次啟動時間範圍不一，因此在啟動電池設計上，我們必須了解一些問題，來輔助設計。

一般鉛酸電池分為極板、隔離板、電解液，其極板分為正極是二氧化鉛和負極為海綿狀鉛(絨狀鉛)等，隔離板可分為強化纖維、微孔橡膠、合成樹脂等，電解液一般為硫酸等；概分析組成結構，其正負極板放置在電解液中，其正負極輸出入端子直接連結到極板，如此一單元其電壓為2V，其容量大小取決於面積大小。

其極板及極頭尺寸和極板連接極頭的尺寸均以10mm單位起跳，這些尺寸會影響到整體瞬間輸出電流承受能力，截面積越大，承受大功率輸出能力越大。

鋰鐵電池分為正負極材料、隔離膜、電解液，其正極材料磷酸鐵鋰粉使用銅做為傳導介質，負極材料石墨或碳使用鋁做為傳導介質，隔離膜以不織布或和紙為材料，電解液如高氯酸鋰有機溶劑；概分析組成結構，正極材料經過篩選、研磨、過濾後，塗佈在銅片上，負極材料經過篩選、研磨、過濾後，塗佈在鋁片上，正負極片分別碾壓過後，在兩極片之間放置一層隔離膜，重覆這些步驟，如此多層的架構組合成一個單元(Cell)，端看其正負極片連接至極頭部份，需要極耳做為傳導介質，而這極耳的大小多寡取決了充放電電流大小及壽命，因此在啟動電池的設計上，會來挑選瞬間大放電C數來使用，這個數值越高對於啟動電池設計越有利，這部份數值與電池壽命有其相對關係，極耳越小，數量越少，在瞬間大放電C數上，雖也可承受，但使用次數一多，會造成極耳焦黑情形，甚至導致帽蓋裂開，因此在鋰鐵Cell的瞬間大放電C數壽命的要求是有其必要，如果可以，與Cell廠商討論其瞬間放電C數的次數壽命，這一個規格，往往在啟動電池設計上都會忽略。

一、汽機車發電機電壓範圍
車種皆不相同，一般汽車發電機電壓為12.5~14.5V左右(此輸出電壓並非一定，詳細規格可詢問廠商)，當汽機車啟動時，一開始有電池供電，帶動啟動馬達，再由啟動馬達帶動引擎的發動，同時，車上發電機也跟隨著啟動，供應車內所有電器及分電盤使用，此時，電池從原本的供應電源狀態轉換成充電狀態，發電機有一調節器，這調節器會跟隨電器使用多寡及加油速度改變，直到調節器調節到最大時，電力仍供應不足，這才會有從電池供電情形(這部份情形大多出現在改車)，在鉛酸電池與鋰鐵電池比較，前者內阻高，放電效率低，後者內阻低，放電效率高，因此一般汽機車啟動後，鋰鐵電池可以快速充電完畢，不浪費電力，因此可以減輕發電機的負載，造成省油的情形。

二、啟動瞬間電流大小及應用時間
啟動電流的大小會決定汽機車引擎啟動時間，越大的啟動電流，啟動能力越高，啟動時間越短；一般鉛酸電池在瞬間啟動電流可以達到3~ 5C ，在電池的使用壽命來說，可以2~3年才做更換的動作，鋰鐵電池在瞬間啟動電流可以達到10~ 70C 以上，在電池使用壽命來說，應可達10年以上。

三、電池瞬間啟動電流壽命
一般的鉛酸電池壽命在1C 放電下，可達400~500次以下，其殘餘容量剩為
30~40%，放電效率為50~60%；鋰鐵電池壽命在1C 放電下，可達1000~2000次以上，其殘餘容量剩為70%，放電效率為95%以上，這些數據在鉛酸及鋰鐵電池的規格都可以看到，然而這些規格對啟動電池設計上，僅是參考用，這無法換算其使用壽命。

一般汽機車更換鉛酸電池的年限約在2~3年，每一天都在使用汽機車，一天啟動次數少則1~2次，多則數十次，以2年730天計算下來，起啟動次數高達數千次，這樣的數據在一般的電池規格表是看不見的，因為這是屬於瞬間放電規格，一般的電池壽命計算都是以長時間放電來測試的，因此建立一個瞬間放電次數壽命，對於設計啟動電池及掌控電池保固和使用時間是一個必要的數據。

四、最低截止電壓
最低截止電壓會使用到，通常都是汽機車的電器未關閉﹙如大燈等﹚或發電機損壞造成無法充電，導致電池放電到最低的情形，因此是否要設計一保護機制來保護電池。

一般使用的鉛酸電池並無所謂的保護板，而鋰鐵電池有保護板，前者沒有保護板，在於鉛酸電池價格低廉、安全，就算過度放電，鉛酸電池壽命提早結束了，消費者直接更換一顆鉛酸電池也不心疼，因此主要的原因在於就是價格低廉，低到可以不需要保護電池。

而鋰鐵電池價格高、安全，在過度放電時，是會造成電池壽命降低，然而高價格的影響，無法讓消費者說換就換，因此保護鋰鐵電池不要過度放電，就需要一個保護板來保護，在其保護版設計上需注意到的是，保護板的規格限制了Cell的規格，因此設計保護板，要讓鋰鐵Cell的優點發輝出來，一方面要保護其缺點，另一方面保護板的壽命又要比鋰鐵長久，因此
一個良好的保護板設計是一個重要的課題，有些業者在設計保護板時，會增加一些低電壓斷電保護再啟動的機制，用來提昇鋰鐵電池的附加價值。

當然也有些業者不想設計保護板，直接運用Cell的規格來設計裸電池組做為啟動電池，這樣的方法並非不好，只是要考慮到價格、可使用時間、過度放電、保固時間、使用帄均成本的綜合考量，如果選用到一個好規格的Cell，那不妨可以試試。

五、與鉛酸電池相對應成本比較(初期投入成本及使用帄均成本)
價格是電池選擇的考量，這永遠是第一要素，尤其是對於一般大眾使用者而言，價格是最優先的選擇。

鉛酸電池的發展已然超過150年，由於長時間的發展，讓它的運用範圍十分的廣泛，也由於這樣的運用，造成鉛酸電池價格是十分的低廉，也因此在一些電力需求設計上，總是以鉛酸為考量，在使用鋰鐵電池做為一個啟動電池設計來源，其消費者的初期投入成本較高，但其使用年限長，因而可以拉低帄均使用成本；以機車電池為例，一輛125c.c.電池使用10年，計算帄均成本如下：(鉛酸電池約為$500~$700，取帄均$600，鋰鐵電池約為$1900~$2100，取帄均$2000)
鉛酸電池2.5年更換一次
10年共換4次10年/2.5年=4次成本為4次*$600=$2400元
鋰鐵電池10年更換一次
10年共換1次10年/10年=1次成本為1次*$2000=$2000元
從以上來看，當然是鋰鐵電池佔優勢，只是要消費者一次性的投入這金額，也足夠消費者再三的考慮了。

但另一主要的問題，要使用10年的壽命，其設計要完善，雖然現在大部份業者對鋰鐵啟動電池保固最多不超過3年，為了要吸引消費者的使用意願，因此使用壽命的設計是很重要的，另外也必須提高鋰鐵啟動電池的附加價值，以提高消費者的使用心態。

六、對車內電器的影響性
電池對發電機來說是具有穩定電壓的作用，電池可以減少發電機的漣波，一個好的電池可以穩定發電機的漣波，使其電器在工作時，不會因為發電機的漣波產生不穩定性，過高的漣波對電器會產生一緩慢的破獲性，尤其當電器老舊時，更為明顯。

一般鉛酸電池的內阻高，鋰鐵電池的內阻低，鋰鐵電池會將發電機漣波鉗制在一個位準，不會因為其發電機忽高忽低的供電，造成漣波過大。

也由於這樣的因素，使的分電盤可以很穩定的的升壓來供應火星塞點火，確保每一次點火都順利，使的油門反應更加的靈敏。

七、環保性
鉛酸電池的內容物有鉛及硫酸，鉛對環境的污染嚴重，它可以影響人體的神經、造血、消化、泌尿、生殖等各器官，硫酸所形成的二氧化硫，對地球產生酸雨，危害了所有動植物生存的環境；鋰鐵電池大部份的物質為鐵，少部份的。