10AH錳酸鋰電池0.2C充電曲線

分析：

1、充電第一階段（0—30min），充電電流較大，充電快，電池內(nèi)阻較小。充電平均速率v=0.025V/min

2、充電第二階段（30—250min），電池進(jìn)入充電穩(wěn)定狀態(tài)，內(nèi)阻增大。充電平均速率v=6.82*10-4V/min

3、充電第三階段(250—370min)，充電幅度比第二階段略快，內(nèi)阻增大。v=0.0025V/min

4、充電過程中，電池容量減小。

5、電池電容C=△Q/△U=10*3600/1.2=30000F10AH磷酸鐵鋰電池0.2C充電曲線

分析：

1、充電第一階段(0—30min),電池內(nèi)阻有增大的趨勢，充電平均速率v=0.01166V/min

2、充電第二階段(30—260min),總體處于充電平穩(wěn)狀態(tài)，內(nèi)阻增大，v=4.3478*10-4V/min

3、充電第三階段(260—310min)，充電電壓上升幅度較大，內(nèi)阻增大，v=0.01V/min

4、充電過程中，電池容量減小。

5、電池電容C=△Q/△U=10*3600/1=36000F兩種電池的比較分析：

1、10AH磷酸鐵鋰電池比10AH錳酸鋰電池容量小。

2、充電的第一、二階段，錳酸鋰電池比磷酸鐵鋰電池要快，第三階段相反。

兩種電池的內(nèi)阻在充電過程中都趨于增大，電池容量減小。

磷酸鐵鋰電池：與石墨組成的全電池放電電壓3.2V左右。高溫性能優(yōu)異，是目前高溫性能最好的正極材料了。現(xiàn)在中國鋰電企業(yè)絕大部分都是做磷酸鐵鋰電池，制備工藝苛刻，倍率性能還可以，振實(shí)密度偏低。發(fā)明專利在美國，所以將來可能會因?yàn)閷＠麊栴}。。。

錳酸鋰電池：錳元素儲量豐富，錳酸鋰價(jià)格便宜，倍率性能不錯(cuò)，高溫容易出現(xiàn)錳在電解液中的溶解，通過包覆處理可改善。容量偏低，放電電壓高，比常用的鈷酸鋰3.7V還要高一些。制備工藝成熟，不純在專利問題。日韓主要做錳酸鋰。中國典型代表盟固利做的是錳酸鋰電池。

磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。

1、在磷酸鐵鋰制備時(shí)的燒結(jié)過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質(zhì)鐵的可能性。單質(zhì)鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質(zhì)。這也是日本一直不將該材料作為動力型鋰離子電池正極材料的主要原因。

2、磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低。低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室儲能系統(tǒng)中心主任DonHillebrand博士談到磷酸鋰鐵電池低溫性能的時(shí)候，他用terrible來形容，他們對磷酸鐵鋰型鋰離子電池測試結(jié)果表明表明磷酸鐵鋰電池在低溫下（0℃以下）無法使電動汽車行駛。盡管也有廠家宣稱磷酸鋰鐵電池在低溫下容量保持率還不錯(cuò)，但是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下。在這種狀況下，設(shè)備根本就無法啟動工作。

3、材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差。磷酸鐵鋰的納米化和碳包覆盡管提高了材料的電化學(xué)性能，但是也帶來了其它問題，如能量密度的降低、合成成本的提高、電極加工性能不良以及對環(huán)境要求苛刻等問題。盡管磷酸鐵鋰中的化學(xué)元素Li，F(xiàn)e與P很豐富，成本也較低，但是制備出的磷酸鐵鋰產(chǎn)品成本并不低，即使去掉前期的研發(fā)成本，該材料的工藝成本加上較高的制備電池的成本，會使得最終單位儲能電量的成本較高。

4、產(chǎn)品一致性差。目前國內(nèi)還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問題。從材料制備角度來說，磷酸鐵鋰的合成反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng)，有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽，外加碳的前驅(qū)體以及還原性氣相。在這一復(fù)雜的反應(yīng)過程中，很難保證反應(yīng)的一致性。

5、知識產(chǎn)權(quán)問題。最早的有關(guān)磷酸鐵鋰專利申請?jiān)?993年6月25日由FXMITTERMAIER&SOEHNEOHG(DE)獲得，并于同年8月19日公布申請結(jié)果。磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)專利被美國德州大學(xué)所有，而碳包覆專利被加拿大人所申請。這兩個(gè)基礎(chǔ)性專利是無法繞過去的，如果成本中計(jì)算上專利使用費(fèi)的話，那產(chǎn)品成本將會進(jìn)一步提高。

磷酸鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池，這名字太長，簡稱為磷酸鐵鋰電池。由于它的性能特別適于作動力方面的應(yīng)用，則在名稱中加入“動力”兩字，即磷酸鐵鋰動力電池。也有人把它稱為“鋰鐵（LiFe）動力電池”。

通過上述介紹，LiFePO4電池可歸納下述特點(diǎn)。

高效率輸出：標(biāo)準(zhǔn)放電為2～5C、連續(xù)高電流放電可達(dá)10C，瞬間脈沖放電（10S）可達(dá)20C；

高溫時(shí)性能良好：外部溫度65℃時(shí)內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃，電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃，電池的結(jié)構(gòu)安全、完好；

即使電池內(nèi)部或外部受到傷害，電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；

極好的循環(huán)壽命，經(jīng)500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%；

過放電到零伏也無損壞；