目前各类锂离子电池基本性能对比表讲解学习
锂电池各个体系性能参数
钴酸锂1.钴酸锂的概述1992年SONY公司商品化锂电池问世，由于其具有工作电压高、能流密度高、循环压寿命长、自放电低、无污染、安全性能好等独特的优势，现已广泛用作移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源。
并已在航天、航海、人造卫星、小型医疗仪及军用通讯设备中逐步发展成为主流应用的能源电池。
Sony公司推出的第一块锂电池中，正极材料是钴酸锂，负极材料为碳。
其中，决定电池的可充电最大容量及开路电压的主要是正极材料。
因此我国现有的生产正极材料公司，产品几乎全部是钴酸锂。
与钴酸锂同属4伏正极材料的候选体系有镍酸锂和锰酸锂两大系列，这两个系列材料在性能上各有长短，锰酸锂在原料价格上优势明显。
但在容量和循环寿命上存在不足。
钴酸锂的实际使用比容量为130mAh／g，循环次数可达到300至500次以上：而锰酸锂的实际比容量在100mAh ／g左右，循环次数为100至200次。
另外，磷酸铁锂电池有安全性高。
稳定性好、环保和价格便宜优势，但是导电性较差，而且振实密度较低。
因此其在小型电池应用上没有优势。
国内钴酸锂市场需求变化呈现典型的中国市场特征，历史较短，但发展较快，多数企业在很短时间进入，但生产企业规模不大，产品主要集中在中低档。
2002年，国内钴酸锂材料市场需求量为2400吨，大多数产品依靠进口，但随着国内主要生产企业的投产，产能和需求量得到了极大的提升，2006年需求量达到6500吨，2008年需求量接近9000吨。
2001年全球主要生产高性能钴酸锂、氧化钴材料的生产企业是比利时Umicore 公司，美国OMG和FMC公司,日本的SEIMEI和日本化学公司等国外企业。
另外台湾地区的台湾锂科科技公司也是重要的生产企业。
而国内的生产企业为北京当升科技、湖南瑞翔、中信国安盟固利、北大先行和西安荣华等。
这些生产企业有些是从科研机构孵化而来，有些是具有上有资源优势的企业。
2.钴酸锂的材料构成LiCoO2在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的锂离子二次电池正极材料（钴酸锂）的液相合成工艺，它采用聚乙烯醇（ＰＶＡ）或聚乙二醇（ＰＥＧ）水溶液为溶剂，锂盐、钴盐分别溶解在ＰＶＡ或ＰＥＧ水溶液中，混合后的溶液经过加热，浓缩形成凝胶，生成的凝胶体再进行加热分解，然后在高温下煅烧，将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。
钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂材料性能分析
钴酸锂锰酸锂磷酸铁锂材料性能对比分析1、钴酸锂（LiCoO2）在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的LiCoO2作为正极材料。
其理论容量为274mAh/g，实际容量为140mAh/g左右，也有报道实际容量已达155mAh/g。
该正极材料的主要优点为：工作电压较高（平均工作电压为3.7V）、充放电电压平稳，适合大电流充放电，比能量高、循环性能好，电导率高，生产工艺简单、容易制备等。
主要缺点为：价格昂贵，抗过充电性较差，循环性能有待进一步提高。
2、锰酸锂（LiMn2O4）用于锂离子电池正极材料的LiMn2O4具有尖晶石结构。
其理论容量为148 mAh/g，实际容量为90～120mAh/g。
工作电压范围为3～4V。
该正极材料的主要优点为：锰资源丰富、价格便宜，安全性高，比较容易制备。
缺点是理论容量不高；材料在电解质中会缓慢溶解，即与电解质的相容性不太好；在深度充放电的过程中，材料容易发生晶格崎变，造成电池容量迅速衰减，特别是在较高温度下使用时更是如此。
为了克服以上缺点，近年新发展起来了一种层状结构的三价锰氧化物LiMnO2。
该正极材料的理论容量为286mAh/g，实际容量为已达200mAh/g左右。
工作电压范围为3～4.5V。
虽然与尖晶石结构的LiMn2O4相比，LiMnO2在理论容量和实际容量两个方面都有较大幅度的提高，但仍然存在充放电过程中结构不稳定性问题。
在充放电过程中晶体结构在层状结构与尖晶石结构之间反复变化，从而引起电极体积的反复膨胀和收缩，导致电池循环性能变坏。
而且LiMnO2也存在较高工作温度下的溶解问题。
解决这些问题的办法是对LiMnO2进行掺杂和表面修饰。
目前已经取得可喜进展。
3、磷酸铁锂（LiFePO4）近年来研究的热门锂离子电池正极材料。
其理论容量为170 mAh/g，在没有掺杂改性时其实际容量已高达110 mAh/g。
LiFePO4具有高稳定性、更安全可靠、更环保并且价格低廉。
汇总常见的六种锂电池特性及参数
汇总常见的六种锂电池特性及参数导语我们常常会说到三元锂电池或者铁锂电池，这些都是按照正极活性材料来给锂电池命名的。
本⽂汇总六种常见锂电池类型以及它们的主要性能参数。
⼤家都知道，相同技术路线的电芯，其具体参数并不完全相同，本⽂所显⽰的是当前参数的⼀般⽔平。
六种锂电池具体包括：钴酸锂（LiCoO2），锰酸锂（LiMn2O4），镍钴锰酸锂（LiNiMnCoO2或NMC），镍钴铝酸锂（LiNiCoAlO2或称NCA），磷酸铁锂（LiFePO4），钛酸锂（Li4Ti5O12）。
钴酸锂（LiCoO 2）其⾼⽐能量使钴酸锂成为⼿机，笔记本电脑和数码相机的热门选择。
电池由氧化钴阴极和⽯墨碳阳极组成。
阴极具有分层结构，在放电期间，锂离⼦从阳极移动到阴极，充电过程则流动⽅向相反。
结构形式如图1所⽰。
图1：钴酸锂结构阴极具有分层结构。
在放电期间，锂离⼦从阳极移动到阴极; 充电时流量从阴极流向阳极。
钴酸锂的缺点是寿命相对较短，热稳定性低和负载能⼒有限（⽐功率）。
像其他钴混合锂离⼦电池⼀样，钴酸锂采⽤⽯墨阳极，其循环寿命主要受到固体电解质界⾯（SEI）的限制，主要表现在SEI膜的逐渐增厚，和快速充电或者低温充电过程的阳极镀锂问题。
较新的材料体系增加了镍，锰和/或铝以提⾼寿命，负载能⼒和降低成本。
钴酸锂不应以⾼于容量的电流进⾏充电和放电。
这意味着具有2,400mAh的18650电池只能以⼩于等于2,400mA充电和放电。
强制快速充电或施加⾼于2400mA的负载会导致过热和超负荷的应⼒。
为获得最佳快速充电，制造商建议充电倍率为0.8C或约2,000mA。
电池保护电路将能量单元的充电和放电速率限制在约1C的安全⽔平。
六⾓蜘蛛图（图2）总结了与运⾏相关的具体能量或容量⽅⾯的钴酸锂性能；具体功率或提供⼤电流的能⼒；安全；在⾼低温环境下的性能表现；寿命包括⽇历寿命和循环寿命；成本特性。
蜘蛛图中没有显⽰的其他重要特征还包括毒性，快速充电能⼒，⾃放电和保质期。
锂电池各个体系性能参数
钴酸锂1.钴酸锂的概述1992年SONY公司商品化锂电池问世，由于其具有工作电压高、能流密度高、循环压寿命长、自放电低、无污染、安全性能好等独特的优势，现已广泛用作移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源。
并已在航天、航海、人造卫星、小型医疗仪及军用通讯设备中逐步发展成为主流应用的能源电池。
Sony公司推出的第一块锂电池中，正极材料是钴酸锂，负极材料为碳。
其中，决定电池的可充电最大容量及开路电压的主要是正极材料。
因此我国现有的生产正极材料公司，产品几乎全部是钴酸锂。
与钴酸锂同属4伏正极材料的候选体系有镍酸锂和锰酸锂两大系列，这两个系列材料在性能上各有长短，锰酸锂在原料价格上优势明显。
但在容量和循环寿命上存在不足。
钴酸锂的实际使用比容量为130mAh／g，循环次数可达到300至500次以上：而锰酸锂的实际比容量在100mAh ／g左右，循环次数为100至200次。
另外，磷酸铁锂电池有安全性高。
稳定性好、环保和价格便宜优势，但是导电性较差，而且振实密度较低。
因此其在小型电池应用上没有优势。
国内钴酸锂市场需求变化呈现典型的中国市场特征，历史较短，但发展较快，多数企业在很短时间进入，但生产企业规模不大，产品主要集中在中低档。
2002年，国内钴酸锂材料市场需求量为2400吨，大多数产品依靠进口，但随着国内主要生产企业的投产，产能和需求量得到了极大的提升，2006年需求量达到6500吨，2008年需求量接近9000吨。
2001年全球主要生产高性能钴酸锂、氧化钴材料的生产企业是比利时Umicore 公司，美国OMG和FMC公司,日本的SEIMEI和日本化学公司等国外企业。
另外台湾地区的台湾锂科科技公司也是重要的生产企业。
而国内的生产企业为北京当升科技、湖南瑞翔、中信国安盟固利、北大先行和西安荣华等。
这些生产企业有些是从科研机构孵化而来，有些是具有上有资源优势的企业。
2.钴酸锂的材料构成LiCoO2在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的锂离子二次电池正极材料（钴酸锂）的液相合成工艺，它采用聚乙烯醇（ＰＶＡ）或聚乙二醇（ＰＥＧ）水溶液为溶剂，锂盐、钴盐分别溶解在ＰＶＡ或ＰＥＧ水溶液中，混合后的溶液经过加热，浓缩形成凝胶，生成的凝胶体再进行加热分解，然后在高温下煅烧，将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。
6大锂电池类型及性能参数!
6大锂电池类型及性能参数!锂电池是一种使用锂盐作为正极和负极活性物质的电池，被广泛应用于移动电子设备、电动车辆和储能系统等领域。
根据不同的电极材料和电解质，锂电池可以分为不同类型，在性能参数上也有所差异。
下面将介绍6种主要的锂电池类型及其性能参数。
1. 锂离子电池（Li-ion）锂离子电池是目前最常见的锂电池类型，其正极材料通常为氧化锂钴酸锂（LiCoO2）、磷酸铁锂（LiFePO4）等。
电解液一般是有机溶剂，如碳酸酯类。
锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点。
其性能参数包括能量密度、循环寿命、充放电效率等。
2.锂聚合物电池（LiPo）锂聚合物电池是一种使用聚合物电解质的锂电池，具有高能量密度、薄、轻和灵活等特点。
锂聚合物电池常用于手持设备和无人机等领域。
性能参数包括能量密度、循环寿命、安全性等。
3.磷酸铁锂电池（LiFePO4）磷酸铁锂电池是一种以磷酸铁锂作为正极材料的锂电池，具有高安全性、长循环寿命和良好的耐高温性能。
磷酸铁锂电池适用于电动车辆和储能系统等高功率应用场景。
性能参数包括循环寿命、充放电效率、安全性等。
4.钴酸锂电池（LiCoO2）钴酸锂电池是一种使用钴酸锂作为正极材料的锂电池，具有高能量密度和良好的性能稳定性。
钴酸锂电池适用于便携式电子设备和医疗器械等领域。
性能参数包括能量密度、循环寿命、充放电效率等。
5.氧化镍锰钴电池（NMC）氧化镍锰钴电池是一种复合正极材料的锂电池，具有高能量密度和安全性。
氧化镍锰钴电池广泛应用于电动车辆和储能系统等领域。
性能参数包括循环寿命、充放电效率、安全性等。
6.三元锂电池（LTO）三元锂电池以氧化锂钴酸锂为正极材料，以石墨和C-LiFePO4为负极材料，电解质为含有锂盐的有机碳酸酯类液体电解质。
其具有高充放电速率、良好的循环寿命和优秀的安全性能。
适用于高功率应用场景，如电动车辆和储能系统。
性能参数包括充放电效率、循环寿命、安全性等。
锂离子电池主要性能和评价培训讲义
aging：
60 50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 サイクル 300 350 400 450 500 L5A0181 45 L5A0181 46
五. 电池安全特性评价
二. 安全特性 1. 过充电
五. 电池特性评价
二. 安全特性 2. 短路 用一般铜线进行外部短路。室温和高温（55℃或60℃）
三. 充放电
一. 充放电基础
1. 容量的概念 标称容量：按一定方法满充电的电池，以一定放电电流放电至规定电压的时间，乘以放电电流。 2. 充放电电流 根据标称容量(规定为1C)定义充放电电流的大小。 3. 充放电方法 充电方法： CC-CV：按一定电流进行充电，充电电压至规定电压（如4.2V）；再转为恒压充电，充电电流下 降，充电结束条件可以是时间，也可以是电流。 放电方法：常规连续放电为恒流放电（CD），放电终止条件为电压。
：
电池总反应： LiCoO2 + C----Li(1-x)CoO2 + CLix
一. 圆柱型锂离子电池基础知识介绍
圆柱型锂离子电池分解图
二. 材料介绍
一. 1. 电极材料 正极材料 1） 正极活物质（LiCoO2） 粒径D50 2）粘合剂 PVDF（聚偏氟乙烯），耐电解液 3）导电材 碳黑 4）溶剂 NMP（N-甲基吡咯烷酮） 5）集电体 铝箔
4.5
4
0.5c
1.0c 2.0c
電圧 ［ V ］
3.5
3
2.5
2
0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 放電容量 ［ mAh ］
不同类型NCM三元锂离子电池性能分析
1 电池及实验设计
三元锂离子电池正极材料中元素含量的不同对其电特性 和电化学性能有很大影响，通常镍含量高于其他元素总和的 三元电池统称为高镍电池。实验选用的 811 型、622 型皆为高 镍电池，是目前研究的热点。表 1 为实验电池信息，电池测试 设备为天津 NEWARE 电子公司生产的多通道电池测试仪(型 号 CT4008)，实验在常温下进行。
三元锂离子电池也称三元电池，相较于钴酸锂、磷酸铁锂 和锰酸锂电池，三元电池具有能量密度高、循环性能好、电化 学稳定等特性，已成为新能源汽车的主要动力来源之一。三元 电 池 按 照 其 正 极 材 料 不 同 可 分 为 镍 钴 锰 酸 锂 (LiNi Co Mn1－ － O2，NCM)型和镍钴铝酸锂(LiNi Co Al1－ O2，NCA)型 两种，NCM 三元电池因正极材料的协同效应综合了 LiCoO2、 LiNiO2 和 LiMnO2 电池的优点，是目前国内应用较多的动力电 池[1]。
Performance analysis of different types of NCM ternary lithium ion batteries
JIN Cheng-jie, YIN Le-le, WANG Zhen-xin, KANG Jian-qiang
Abstract: It is believed that ternary lithium-ion batteries are an excellent choice for new energy vehicle power batteries in the industry, of which high-nickel ternary lithium-ion batteries are more advantageous. The difference in element content will change the performance of the battery. Understanding the performance difference of different types of NCM (nickel-cobalt-manganese) ternary lithium-ion battery has important guiding significance for battery application and research and development. Four types of (111, 523, 622, and 811) NCM ternary lithium-ion batteries were used as research objects, and some experiments such as rate charge and discharge, mixed pulse power performance test, cyclic decay test, etc were carried out. The performance of the batteries such as capacity, internal parameters, cycle performance, etc. was analyzed. At the same time, the internal mechanism of the batteries was studied based on the characteristics of IC (capacity increment) curve, and the discharge difference of different types of batteries was explored. Key words: ternary lithium-ion batteries; NCM; performance difference; internal mechanism
市场主流锂离子电池优劣势对比分析
或许多数电池用户会误认为市场只有一种锂离子电池，但想想，就连苹果树都有品种之分，而我们的锂电池也不例外，主要差别在于电池正极材料上。
同时，市场不断出现的创新型正极材料正逐步改进和取代传统碳负极（石墨）。
科学家更倾向于用化学名称和惯用的材料名称命名电池，除非你是一名化学家，否则这将是一项繁琐的事。
表1列出了几种电池的全名、化学名称、缩写以及简写（本文尽可能使用电池简写论述），表中列出了目前市场上主体的锂离子电池，对比讲包括市场上受众面相对少、高端的NCA和钛酸锂电池。
化学名材料缩写简写备注钴酸锂LiCoO2(60% Co)LCOLi-cobalt 容量大; 应用于手机、手提电脑、相机等锰酸锂LiMn2O4LMO Li-manganese, orspinel 高安全性; 相比钴酸锂容量较小，倍率性能和循环寿命更好应用于电动自行电动汽车等动力系统和医院、生活类储能方面磷酸铁锂LiFePO4LFP Li-phosphate三元材料LiNiMnCoO2(10–20%Co)NMCNMC聚合物锂电LiNiCoAlO29% Co)NCA NCA应用于高效电力输送和电网储能以及电动汽车等钛酸锂2Li4Ti5O12LTO Li-titanate为了更多地了解六种惯用锂离子电池的独特性和局限性，我们使用蜘蛛图解析并观察整体性能。
首先我们分析钴酸锂-一种为高端客户通常使用的锂电产品；然后是锰酸锂和磷酸铁锂，这两种较多应用在电动工具；最后分析的是新型材料如三元素、聚合物锂电以及高端的钛酸锂锂离子电池。
钴酸锂(LiCoO2)高能量比特性使得钴酸锂成为应用于手机、手提电脑和相机锂电池普遍选择。
钴酸锂锂电池是由钴氧化物正极材料和碳负极材料组成，碳负极具有层状结构，在放电过程中锂离子从正极移动到负极，而充电时锂离子运动方向正好相反。
钴酸锂的缺点在于循环寿命相对较短且功率比低、负载能力有限。
图2给出了层状结构图。
图2:钴酸锂结构负极材料层状结构使得电池在放电过程中锂离子从正极移动到负极；充电时，锂离子从负极移动到正极。
六种锂电池特性及参数分析
六种锂电池特性及参数分析（钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂）我们常常会说到三元锂电池或者铁锂电池，这些都是按照正极活性材料来给锂电池命名的。
本文汇总六种常见锂电池类型以及它们的主要性能参数。
大家都知道，相同技术路线的电芯，其具体参数并不完全相同，本文所显示的是当前参数的一般水平。
六种锂电池具体包括：钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、镍钴锰酸锂（LiNiMnCoO2或NMC）、镍钴铝酸锂（LiNiCoAlO2或称NCA）、磷酸铁锂（LiFePO4）和钛酸锂（Li4Ti5O12）。
钴酸锂（LiCoO2）其高比能量使钴酸锂成为手机，笔记本电脑和数码相机的热门选择。
电池由氧化钴阴极和石墨碳阳极组成。
阴极具有分层结构，在放电期间，锂离子从阳极移动到阴极，充电过程则流动方向相反。
结构形式如图1所示。
图1：钴酸锂结构阴极具有分层结构。
在放电期间，锂离子从阳极移动到阴极; 充电时流量从阴极流向阳极。
钴酸锂的缺点是寿命相对较短，热稳定性低和负载能力有限（比功率）。
像其他钴混合锂离子电池一样，钴酸锂采用石墨阳极，其循环寿命主要受到固体电解质界面（SEI）的限制，主要表现在SEI膜的逐渐增厚，和快速充电或者低温充电过程的阳极镀锂问题。
较新的材料体系增加了镍，锰和/或铝以提高寿命，负载能力和降低成本。
钴酸锂不应以高于容量的电流进行充电和放电。
这意味着具有2,400mAh的18650电池只能以小于等于2,400mA充电和放电。
强制快速充电或施加高于2400mA的负载会导致过热和超负荷的应力。
为获得最佳快速充电，制造商建议充电倍率为0.8C或约2,000mA。
电池保护电路将能量单元的充电和放电速率限制在约1C的安全水平。
六角蜘蛛图（图2）总结了与运行相关的具体能量或容量方面的钴酸锂性能；具体功率或提供大电流的能力；安全；在高低温环境下的性能表现；寿命包括日历寿命和循环寿命；成本特性。
锂离子电池正极材料的种类及各自的优缺点
锂离子电池正极材料的种类及各自的优缺点1.锰酸锂（LiMn2O4）：优点：-高放电容量：锰酸锂电池具有相对较高的放电容量，可提供更长的使用时间。
-低成本：相比其他材料，锰酸锂的成本较低，使其在市场上较为常见。
-高安全性：锰酸锂电池相对较为安全，较少出现热失控等问题。
缺点：-循环寿命短：锰酸锂电池的循环寿命相对较短，经过一定充放电循环后容量会衰减较快。
-低功率密度：相对较低的功率密度限制了锰酸锂电池在高功率需求场景下的使用。
2.三元材料（LiNiCoMnO2，NCM）：优点：-高能量密度：三元材料比锰酸锂具有更高的能量密度，因此可以提供更长的续航能力。
-高功率密度：三元材料具有较高的功率密度，适用于高功率需求的应用领域。
-较长的循环寿命：三元材料电池的循环寿命较长，具有相对较好的循环稳定性。
缺点：-高成本：相比锰酸锂电池，三元材料电池的成本较高，限制了其在一些应用领域的推广。
-安全性问题：三元材料电池存在着热失控和安全性较差的问题，有一定的安全风险。
3.钴酸锂（LiCoO2）：优点：-高能量密度：钴酸锂电池具有较高的能量密度，适用于要求较长续航能力的应用场景。
-较高的电导率：钴酸锂具有较高的电导率，可以提供更高的放电和充电速度。
缺点：-高成本：钴酸锂电池的成本较高，主要是钴元素的成本较高所致。
-安全性问题：钴酸锂电池存在热失控和安全性较低的问题，可能引起火灾或爆炸。
4.磷酸铁锂（LiFePO4）：优点：-高安全性：磷酸铁锂电池相对较为安全，不易发生热失控等问题。
-长寿命：具有较长的循环寿命，经过多次充放电后仍能保持较稳定的容量。
-环保性：磷酸铁锂电池的原材料环保，对环境影响较小。
缺点：-低能量密度：相比其他材料，磷酸铁锂的能量密度较低，限制了其在一些高能量需求场景的应用。
综上所述，不同的正极材料具有各自的优点和缺点。
选择合适的材料取决于具体的应用需求，包括续航能力、功率需求、安全性和成本等因素的综合考虑。
汇总｜常见六种锂电池特性及参数对此
汇总｜常见六种锂电池特性及参数对此锂电池是一种常见的电池类型，由于其高能量密度、长寿命和轻量化的特点，被广泛应用于各种电子设备和电动车辆中。
下面将介绍常见的六种锂电池特性及参数。
1. 电池容量（Capacity）: 电池容量指的是电池存储和释放能量的能力，通常以安时（Ah）为单位。
较高的电池容量意味着电池可以存储更多的能量，电池的使用时间也会更长。
2. 电压（Voltage）：电池的电压指的是电池正负极间的电势差，通常以伏特（V）为单位。
锂电池的标准电压一般为 3.7V，但在使用过程中，其电压可能会随着充电和放电状态的变化而有所不同。
3. 充放电效率（Charge and Discharge Efficiency）：充放电效率是指电池在充电和放电过程中的能量损耗。
较高的充放电效率意味着电池能够更好地将存储的能量转化为电能，减少能量损耗。
4. 自放电率（Self-discharge Rate）：自放电率是指电池在不使用的情况下自行失去电能的速度。
较低的自放电率意味着电池可以在长期存储或不使用的情况下保持较长的电能。
5. 循环寿命（Cycle Life）：循环寿命指的是电池可以循环充放电的次数。
一般来说，循环寿命越高，电池的使用寿命就越长。
6. 安全性（Safety）：锂电池的安全性始终是一个重要的考虑因素。
一些锂电池可能存在过热、短路或其他安全隐患。
选择具有良好安全性能的锂电池，可以减少火灾、爆炸等意外事故的发生。
这些特性和参数是选择锂电池时需要考虑的重要因素。
不同的应用场景和需求可能对这些特性有不同的重视程度，因此在选择适合的锂电池时，需要综合考虑各种因素。
此外，锂电池的制造工艺和技术也不断发展创新，未来可能会出现更多新的特性和参数让我们选择。
六种锂电池特性及参数分析(钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、钛酸 ...
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
六种锂电池特性及参数分析（钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、钛酸...
我们常常会说到三元锂电池或者铁锂电池，这些都是按照正极活性材料来给锂电池命名的。
本文汇总六种常见锂电池类型以及它们的主要性能参数。
大家都知道，相同技术路线的电芯，其具体参数并不完全相同，本文所显示的是当前参数的一般水平。
六种锂电池具体包括：钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、镍钴锰酸锂（LiNiMnCoO2或NMC）、镍钴铝酸锂（LiNiCoAlO2或称NCA）、磷酸铁锂（LiFePO4）和钛酸锂
（Li4Ti5O12）。
钴酸锂（LiCoO2）
其高比能量使钴酸锂成为手机，笔记本电脑和数码相机的热门选择。
电
池由氧化钴阴极和石墨碳阳极组成。
阴极具有分层结构，在放电期间，锂离子从阳极移动到阴极，充电过程则流动方向相反。
结构形式如图1所示。
1：钴酸锂结构
阴极具有分层结构。
在放电期间，锂离子从阳极移动到阴极; 充电时流
量从阴极流向阳极。
钴酸锂的缺点是寿命相对较短，热稳定性低和负载能力有限（比功率）。
像其他钴混合锂离子电池一样，钴酸锂采用石墨阳极，其循环寿命主要受到固体电解质界面（SEI）的限制，主要表现在SEI膜
的逐渐增厚，和快速充电或者低温充电过程的阳极镀锂问题。
较新的材料体系增加了镍，锰和/或铝以提高寿命，负载能力和降低成本。
专注下一代成长，为了孩子。
常见三元材料、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂材料体系性能比较2024年10月15日
常见三元材料、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂材料体系
性能比较
1.比能量高低排序：三元材料>钴酸锂>锰酸锂>磷酸铁锂。
2.低温性能高低排序：钴酸锂>三元材料>锰酸锂>磷酸铁锂。
3.循环寿命高低的排序：磷酸铁锂>锰酸锂≈三元材料>钴酸锂。
4.充放电速率高低的排序：钴酸锂>三元材料>锰酸锂>磷酸铁锂。
5.安全性高低排序：磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂。
6.成本从低到高排序：磷酸铁锂<锰酸锂<三元材料<钴酸锂
7.工作温度范围高低排序：磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
8.自放电率从低到高排序：磷酸铁锂<锰酸锂<三元材料<钴酸锂
9.内阻排序：磷酸铁锂<锰酸锂<三元材料<钴酸锂
10.环境友好性排序：磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
11.回收利用容易度排序：磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
12.一致性优劣排序：磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
13.可靠性优劣排序：磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
综上：如果能提高磷酸铁锂材料的比能量、低温性能和充放电速率则磷酸铁锂将会成为最好的锂电池材料。
六种锂电池特性及参数分析
六种锂电池特性及参数分析（钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂）我们常常会说到三元锂电池或者铁锂电池，这些都是按照正极活性材料来给锂电池命名的。
本文汇总六种常见锂电池类型以及它们的主要性能参数。
大家都知道，相同技术路线的电芯，其具体参数并不完全相同，本文所显示的是当前参数的一般水平。
六种锂电池具体包括：钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、镍钴锰酸锂（LiNiMnCoO2或NMC）、镍钴铝酸锂（LiNiCoAlO2或称NCA）、磷酸铁锂（LiFePO4）和钛酸锂（Li4Ti5O12）。
钴酸锂（LiCoO2）其高比能量使钴酸锂成为手机，笔记本电脑和数码相机的热门选择。
电池由氧化钴阴极和石墨碳阳极组成。
阴极具有分层结构，在放电期间，锂离子从阳极移动到阴极，充电过程则流动方向相反。
结构形式如图1所示。
图1：钴酸锂结构阴极具有分层结构。
在放电期间，锂离子从阳极移动到阴极; 充电时流量从阴极流向阳极。
钴酸锂的缺点是寿命相对较短，热稳定性低和负载能力有限（比功率）。
像其他钴混合锂离子电池一样，钴酸锂采用石墨阳极，其循环寿命主要受到固体电解质界面（SEI）的限制，主要表现在SEI膜的逐渐增厚，和快速充电或者低温充电过程的阳极镀锂问题。
较新的材料体系增加了镍，锰和/或铝以提高寿命，负载能力和降低成本。
钴酸锂不应以高于容量的电流进行充电和放电。
这意味着具有2,400mAh的18650电池只能以小于等于2,400mA充电和放电。
强制快速充电或施加高于2400mA的负载会导致过热和超负荷的应力。
为获得最佳快速充电，制造商建议充电倍率为0.8C或约2,000mA。
电池保护电路将能量单元的充电和放电速率限制在约1C的安全水平。
六角蜘蛛图（图2）总结了与运行相关的具体能量或容量方面的钴酸锂性能；具体功率或提供大电流的能力；安全；在高低温环境下的性能表现；寿命包括日历寿命和循环寿命；成本特性。
锂离子电池正极材料比较
不同锂离子电池正极材料性能比较正极材料理论容量（mAh/g）实际容量（mAh/g）工作电压（V）安全性能成本LiCoO2 274 140～155 3.7 一般高LiNiO2 274 190～210 2.5～4.2 差居中LiMn2O4 148 90～120 3～4 好低LiMnO2 286 200 3～4.5 好低LiFePO4 170 110～165 3.4 很好低固溶体类正极材料＞250 200～300 2.0～4.6 好低[推荐]几种正极材料的综合比较种类 LiCoO2 LiNiO2 LiMn204 LiFePO4比能量mAh/g开发阶段 135~145 135~180 110~120 140-165实用阶段 120~130 *** 110~120 130热稳定性稍微稳定较不稳定不稳定稳定安全性复杂设计复杂设计简单简单蕴藏量稀少较多丰富非常丰富价格高中低低合成困难度合成容易合成较难合成困难合成困难电池性能佳尚可差佳工作电压﹝V﹞ 3.7~4.1 3.6~4.0 3.8~4.3 3.2钴酸锂大家都熟悉了，最近出来两个有前途的材料：锰酸锂和钴酸锂，现在来比较一下：比较项目酸锰锂磷酸铁锂晶体结构尖晶石结构橄榄石结构理论容量(0.1C) 148 mAh/g 170 mAh/g电压平台 3.7 V(与钴酸锂相近) 3.45 V（小于钴酸锂）安全性能很好很好（与锰酸锂相似）稳定性（充放电稳定性和存储稳定性，存储稳定性表现为自放电）差（这是它的固有弱点，目前一般是与钴酸锂混用）很好（主要因为磷酸铁锂是一种盐，充放电过程中体积基本不变化）锰酸锂优点 1、价格偏宜；安全性好；环保；2、可以与钴酸锂混用，达到较好的综合性能；3、振实密度比磷酸铁锂高很多；4、应用范围广；已经开始应用于实际生产；磷酸铁锂优点 1、价格偏宜，安全性好，环保； 2、克容量高；3、稳定性极好，是所有正极材料中最好的；4、循环性能很好，制作成电池后达到800-2000次以上并不难；锰酸锂缺点 1、稳定性很差；最好的自放电为8%/月，而磷酸铁锂<0.5%/月；高温自放电性能更差；2、克容量低；因此不能在小型电池上使用。
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体积重量
其理论容量为170 mAh/g，在没有掺杂改性时其实际容量已高达145mAh/g
体积重量均是最大的
国内最开始的工艺水平其克容量大约为160mAh/g左右，但是现在经过技术创新更新可以提升到170~185mAh/g
其理论容量为274mAh/g，实际容量为140mAh/g左右，也有厂家称实际容量已达155mAh/g
同样条件下对铅酸电池进行循环测试，其循环寿命只有磷酸铁锂的1/6，而电池也基本是寿终正寝了
同前面条件样一循环寿命大约在1000（我了解到的信息）次左右，可能目前有厂家改善了生产工艺，在材料研发上下了功夫，循环寿命可达到1200次，容量保持率低于65%
市场司通用型循环寿命大约600次左右，有的也会达800次，根据材料工艺而定
平台稳定
平台稳定
电池形状
可做成任意外形，如：圆柱、方形、三角形、异型等等
外形单一，受到限制
可做成任意外形，如：圆柱、方形、三角形、异型等等
可做成任意外形，如：圆柱、方形、三角形、异型等等
可做成任意外形，如：圆柱、方形、三角形、异型等等
维护
不可修复，修复效果差
可小电流对其进行激活修复，效果明显
循环寿命跟三元体系差不多，也在1200次左右
质量保证期
一般工厂给客户的质保期为3年（36个月），使用频率很高的地方；另外在通讯基站方面，运营商要求锂电池厂家至少有5年的质保期，但在实际中有的锂电池厂家的质保期超过了5年
一般在使用频繁的地方质保只有半年，同样在通讯基站上质保最多也不会超过5年
质量保证期一般为1年，目前市场上存在的比如移动电源、电动自行车电池等等采用的是三元体系的电池，但是有些厂家为了利益最大化，有的移动电源循环寿命只有300次，因此在行业内会有误判的这样一个嫌疑
非常好，一般不会发生起火或者是爆炸,根据现在技术的逐步成熟，在材料里面添加了许多诸如阻燃剂等添加剂，即使电池在比较极端的环境下使用，也不一定会发生爆炸、起火等安全事故
差，金属钴元素本身的化学性质限制，电池在高温或是挤压的情况下可能会发生爆炸、起火等安全隐患。最早应用在手机、笔记本等上面发生过爆炸和起火
无记忆效应
有
无记忆效应
无记忆效应
无记忆效应
标称电压
3.2V
2V
3.6V
3.7V
可快速充电
可快速充电
可快速充电
放点特性
平台稳定，供电平稳
电压平台不太稳定，从铅酸电池的放电曲线中可看出，曲线斜率很大（缺充放电曲线图）
平台稳定,供电平稳,使用时无电极氧化物产生（充放电曲线图可说明问题）
高温性能很差，温度越高寿命就越短，在夏季，户外温度达45度时，铅酸电池的使用寿命缩短为一年，甚至是更短
较好，在55度的环境中，1C放电对电池本身影响不太大
不适合在高温的环境中运行，温度达到一定的范围时可能会发生失火或者其他的安全隐患
高温性能一般
耐低温性能
差，在-20℃的环境中对电池进行充电是致命的，对它的寿命有非常大的影响，而且放电只能放出它总容量的30%左右
成本低，锰酸锂目前来讲的话，不论在材料制成技术方面还是在生产设备先进方面都非常的成熟，市场价格跟三元等同或是略微偏高一点点
安全性能
好，磷酸铁锂材料发生氧化还原反映时放热，其温度可高达400度，而且
一般，当受到撞击、挤压可能会发生电解泄漏的危险，另外一个就是电解液容易挥发产生酸雾，这个问题限制了一部分铅酸电池在食品行业的应用
质保期一般为6+3个月左右，其主要应用在手机电池、平板电脑电池、其他数码产品电池等等，正规手机厂家一般给到终极消费者手里的质保期只有半年，但是电池制造厂商给到手机厂商的质保期约为1年
其质保跟三元差不多也是一年左右，有的厂商会延长到一年半，同样在电动自行车、移动电源、便携手电筒等方面应用较广泛
成本
成本很高，（磷酸铁锂材料工艺分为水系和油系两种）因为材料生产需要无氧气的环境，一般很难控制这个关键点，因此导致合格率低，另外一个原因材料本身生产工艺非常复杂，达五十多道工序，市场平均价格约为：13WRMB/吨
其理论容量为148 mAh/g，实际容量为90～120 mAh/g
生产工艺
非常复杂，材料生产分为油系和水系，需要无氧环境，电解液不能与空气接触，材料生产工序繁琐
很简单，极板、外壳、电解液、极柱等等基本都是标件
一般，生产的工艺简单节约了大部分成本，减少工艺把控环节，技术更容易掌控
复杂
一般
耐高温性能
在环境溫度為-20℃~80℃時仍可正常使用.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℃。对电芯本身会造成一定的伤害
成本很低，生产工艺较目前其他类电池工艺会简单很多，再加上铅酸电池发展的历史悠久，在技术、工艺、设备、还是质量控制方面都很成熟，目前大众化的铅酸电池大约为：0.4-1.6RMB/Wh
成本低，生产工艺简单，技术成熟，目前市场上18650电芯2.2Ah单价约：6.5-7.5RMB/颗
成本高，应为材料里面有贵重稀有金属钴元素，这是其成本不下的核心原因，据了解钴酸锂材料目前市场价格大约为：25WRMB/吨
铅酸电池需半年充一次电，若长时间不充电，电池最终会因为自放电原因消耗所有的能量，最终导致电池寿终正寝
年自放电率5%
年自放电率4%
环保性
环保无污染
严重污染环境，可导致重金属中毒，2010年广东省因为铅酸电池血铅中毒事件，一时间内关闭了几乎60%不符合规范的铅酸电池工厂
含镍、钴，有一定污染性
含钴
无污染
记忆效应
在我国寒冷的北方，很多地方任然用的是铅酸电池因为铅酸电池的种类很多，有很多就适应在寒冷的环境中工作，比如胶体铅酸电池、卷绕铅酸电池等等都适合低温环境，当然目前也有公司宣称有一种纤维极板铅酸电池，也适合低温环境，不确定是否存在这类电池
低温性能一般
低温性能较差，只适用与消费类电子产品电池
自放电
年自放电率5%
4、如果学校开设一家DIY手工艺制品店，你是否会经常去光顾？几种材料体系电芯的基本性能对比
对比项目
磷酸铁锂（LiFePo4）
铅酸(Pb…)
三元(Li(NiCoMn)O2)
钴酸锂（LiCoO2）
锰酸锂（LiMn2O4）
循环寿命
常温25℃，以0.5C的电流对电池进行充放电，循环寿命可达2500次左右，且容量保持率在80%以上