锰系锂离子电池与铁锂电池相比

锰系：世界公认最安全的锂离子电池、价格相对低、电压平台高、能量比高、技术成熟、市场应用经验丰富、锰电池可以大比率放电等等，还有附加的一点:铁电池受专利约束，锰锂电池是我在的这个公司世界第一商业化的公司（日电）。

　　曲线分析

　　10AH锰酸锂电池0.2C充电曲线

　　分析：

　　1、充电第一阶段（0—30min），充电电流较大，充电快，电池内阻较小。充电平均速率v=0.025V/min2、充电第二阶段（30—250min），电池进入充电稳定状态，内阻增大。充电平均速率v=6.82*10-4V/min

　　3、充电第三阶段(250—370min)，充电幅度比第二阶段略快，内阻增大。v=0.0025V/min

　　4、充电过程中，电池容量减小。

　　5、电池电容C=△Q/△U=10*3600/1.2=30000F10AH磷酸铁锂电池0.2C充电曲线

　　分析：1、充电第一阶段(0—30min),电池内阻有增大的趋势，充电平均速率v=0.01166V/min

　　2、充电第二阶段(30—260min),总体处于充电平稳状态，内阻增大，v=4.3478*10-4V/min

　　3、充电第三阶段(260—310min)，充电电压上升幅度较大，内阻增大，v=0.01V/min

　　4、充电过程中，电池容量减小。

　　5、电池电容C=△Q/△U=10*3600/1=36000F两种电池的比较分析：

　　1、10AH磷酸铁锂电池比10AH锰酸锂电池容量小。

　　2、充电的第一、二阶段，锰酸锂电池比磷酸铁锂电池要快，第三阶段相反。

　　两种电池的内阻在充电过程中都趋于增大，电池容量减小。

　　磷酸铁锂电池：与石墨组成的全电池放电电压3.2V左右。高温性能优异，是目前高温性能最好的正极材料了。现在中国锂电企业绝大部分都是做磷酸铁锂电池，制备工艺苛刻，倍率性能还可以，振实密度偏低。发明专利在美国，所以将来可能会因为专利问题。。。

　　锰酸锂电池：锰元素储量丰富，锰酸锂价格便宜，倍率性能不错，高温容易出现锰在电解液中的溶解，通过包覆处理可改善。容量偏低，放电电压高，比常用的钴酸锂3.7V还要高一些。制备工艺成熟，不纯在专利问题。日韩主要做锰酸锂。中国典型代表盟固利做的是锰酸锂电池。

　　磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。

　　1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中，氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路，是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。

　　2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低。低温性能较差，即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。美国阿贡国家实验室储能系统中心主任DonHillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温性能的时候，他用terrible来形容，他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明磷酸铁锂电池在低温下（0℃以下）无法使电动汽车行驶。尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错，但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下，设备根本就无法启动工作。

　　3、材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差。磷酸铁锂的纳米化和碳包覆尽管提高了材料的电化学性能，但是也带来了其它问题，如能量密度的降低、合成成本的提高、电极加工性能不良以及对环境要求苛刻等问题。尽管磷酸铁锂中的化学元素Li，Fe与P很丰富，成本也较低，但是制备出的磷酸铁锂产品成本并不低，即使去掉前期的研发成本，该材料的工艺成本加上较高的制备电池的成本，会使得最终单位储能电量的成本较高。

　　4、产品一致性差。目前国内还没有一家磷酸铁锂材料厂能够解决这一问题。从材料制备角度来说，磷酸铁锂的合成反应是一个复杂的多相反应，有固相磷酸盐、铁的氧化物以及锂盐，外加碳的前驱体以及还原性气相。在这一复杂的反应过程中，很难保证反应的一致性。

　　5、知识产权问题。最早的有关磷酸铁锂专利申请在1993年6月25日由FXMITTERMAIER&SOEHNEOHG(DE)获得，并于同年8月19日公布申请结果。磷酸铁锂的基础专利被美国德州大学所有，而碳包覆专利被加拿大人所申请。这两个基础性专利是无法绕过去的，如果成本中计算上专利使用费的话，那产品成本将会进一步提高。

　　磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池，这名字太长，简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用，则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁（LiFe）动力电池”。

　　通过上述介绍，LiFePO4电池可归纳下述特点。

　　高效率输出：标准放电为2～5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电（10S）可达20C；

　　高温时性能良好：外部温度65℃时内部温度则高达95℃，电池放电结束时温度可达160℃，电池的结构安全、完好；

　　即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性最好；

　　极好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95%；

　　过放电到零伏也无损坏；