判断锂铁电池的好坏，可从哪几点来分析呢？
来源：宝鄂实业
2019-06-23 19:43
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锂铁电池因使用的材料及制程的不同、还有品管的严谨度不同，而产生了很大的差异。尤其在价格方面差异更大。高低的价格有的相差甚至将近两倍。
为何会有如此大的差异吶？也为何好的锂铁电池会这么贵吶？其中的差异在那里？该如何去选用？
锂铁电池的生产过程中对环境及生产工艺的要求较为严苛，稍一疏忽不良率马上就会提高；若要降低售价那就只好降低质量的标准。 也因此，有些B级品甚或C级品就会流到市面上。由于锂铁电池还是一个较新的产品，许多买家跟本还不知如何去分辨，因此、谨提供一些判别方法及此特性对电池组的重要性供大家参考。
判断锂铁电池的好坏，最基本的可从下列几点来分析：
1. 均一性
电池最难做的就是均一性，但对电池组串最重要的也是均一性。若果10个电芯串在一起，有一个先到达过放保护标准，而其它几个电量都还很充足，则这串电池组的可用电容量是不是整个降低？ 有一个先达到过放也是同样的道理。
均一性不足的电池组，若没加保护板则很容易坏掉，很容易过充或过放； 有加保护板的电池组，可用电容量也将越用越低。 这也是有许多的电芯厂 有生产电芯但不敢推出需组串产品的原因。因为要做到均一性，在整个制程的管控上是要很严格的。
简易的测试方法: 串联4个电芯，做1C充及3C放电，并观查充放电过程中，各个电芯的电压，看其升降的差异状况就知道了。若能连续做4、5次更好。
2. 自放电率
锂铁电池的自放电率，理论值应小于每月 2%，超过这个值就不是好的电池。不是制程有问题就是使用的材料有问题。
自放电率低本来就是锂铁电池的特性，若自放电率高，当你装好成品送到客户处时，已没电了，客户会有何感想？ 再者、也代表有很多电能浪费掉了。
在组串方面，则会影响到电池组的平衡，也就是说、这电池组的可用电容量将会越来越少，而且这电池组的寿命将会降低很多。
简易的测试方法：取10个电容量大约相等的电池，充饱电后静置一个月的时间，再量其电容量值计算其自放电率。(静置前后也记得量一下电压值，比对一下电池电压的变化。)
3. 充放电倍率(Charge C-rate)
快速充放电，本来就是锂铁电池最有优势的特点之一，由于其能快速充放电，也 因此让其特性与超级电容很类似，但其电容量比超级电容大好几百倍。 如果其快速充放的特性不足，使用锂铁电池的意义就不大。
一般而言、质量好的锂铁电池，其充电速度可到3C(约20分充饱电)，而放电倍率更可到达30C。 有特殊要求的更可做到更高的充放电倍率。 以上的情况是在于不可伤到电池寿命的前提下。
简易的测试方法： 就是，以厂商提供的规格可用最高充放电倍率来测试；若果测试过程中，电芯发热很严重的话，则这个电芯的质量就不是很好。
4. 循环寿命
一般而言、使用者是无法测的，只能相信制造商所提供的数据，或委由专业的单位代测。 质量好的锂铁电池，在使用1C充放电3000次循环后，其电容量的衰减，将小于15%。
简言之、锂铁电池若要一颗颗单独使用，问题点都不大；但若要串并联后才用，则以上所述的特性就要特别注意了。尤其在大电压大电容量电池组的组串方面，更要特别注意电芯的质量。
为什么负极要用铜箔而正极要用铝箔
1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结)，也相对常见比较廉价，同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。
2、铜表面氧化层属于半导体，电子导通，氧化层太厚，阻抗较大；而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体，氧化层不能导电，但由于其很薄，通过隧道效应实现电子电导，若氧化层较厚，铝箔导电性级差，甚至绝缘。一般集流体在使用前最好要经过表面清洗，一方面洗去油污，同时可除去厚氧化层。
3、正极电位高，铝薄氧化层非常致密，可防止集流体氧化。而铜箔氧化层较疏松些，为防止其氧化，电位比较低较好，同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金，但是若铜表面大量氧化，在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。
4、集流体要求成分纯。AL的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀，更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金。
目前采用的球形Ni(OH)2的振实密度可达2.2—2.3g/cm3；球形Ni(OH)2已基本上取代了片状的Ni(OH)2，显著提高了镍氢电池和镍镉电池的能量密度。本实验室借鉴高密度球形Ni(OH)2的研究成果，开发成功了锂离子电池高密度球形系列正极材料，包括LiCoO2、liMn2O4、 LiNi0.8Co0.2O2、LiNil／3Co1／3Mnl／3O2等。其中LiCoO2、LiNi0.8Co0.2O2的振实密度已可达到2，9g/cm3，远高于商品化的同类材料。研究和实际应用表明，球形产品不仅具有堆积密度高、体积比容量大等突出优点，而且还具有优异的流动性、分散性和可加工*能，十分有*利于制作正极材料浆料和电极片的涂覆，提高电极片质量；此外，相对于无规则的颗粒，规则的球形颗粒表面比较容易包覆完整、均匀、牢固的修饰层，因此球形产品更有希望通过表面修饰进一步改善综合性能。
在此基础上，我们提出：球形化是锂离子电池正极材料的发展方向。目前国内外报道的．LiFePO4正极材料都是由无规则的颗粒组成的，粉体材料的堆积密度和能量密度较低。因此，本项目致力于LiFePO4材料颗粒的球形化，通过颗粒的球形化来提高材料的堆积密度和体积比容量；在此基础上，发挥球形材料易于表面包覆的优势，进一步通过球形颗粒的表面修饰提高材料的综合性能。在对LiFePO4材料颗粒的球形化和表面修饰的过程中，充分借鉴、吸收、利用人们在提高磷酸铁锂的电导率方面已取得的优秀成果；最终制备出球形、高堆积密度、高体积比容量、高导电性的LiFePO4正极材料，使之能应用于中大容量、中高功率的锂离子电池，促进该材料的产业化。
目前，本研究室采用二价铁盐或三价铁盐、磷酸或磷酸盐、氨水为原料，通过控制结晶技术合成高密度球形磷酸铁前驱体，再与锂源、碳源共混热处理，通过碳热还原法合成掺碳的高密度球形磷酸铁锂。该磷酸铁锂粉体材料由单分散球形颗粒组成、粒径5-10um、堆积密度大(振实密度可达“-1.8g／cm3)、流动性好、可加工性能好，可逆容量140MLNg。
为何会有如此大的差异吶？也为何好的锂铁电池会这么贵吶？其中的差异在那里？该如何去选用？
锂铁电池的生产过程中对环境及生产工艺的要求较为严苛，稍一疏忽不良率马上就会提高；若要降低售价那就只好降低质量的标准。 也因此，有些B级品甚或C级品就会流到市面上。由于锂铁电池还是一个较新的产品，许多买家跟本还不知如何去分辨，因此、谨提供一些判别方法及此特性对电池组的重要性供大家参考。
判断锂铁电池的好坏，最基本的可从下列几点来分析：
1. 均一性
电池最难做的就是均一性，但对电池组串最重要的也是均一性。若果10个电芯串在一起，有一个先到达过放保护标准，而其它几个电量都还很充足，则这串电池组的可用电容量是不是整个降低？ 有一个先达到过放也是同样的道理。
均一性不足的电池组，若没加保护板则很容易坏掉，很容易过充或过放； 有加保护板的电池组，可用电容量也将越用越低。 这也是有许多的电芯厂 有生产电芯但不敢推出需组串产品的原因。因为要做到均一性，在整个制程的管控上是要很严格的。
简易的测试方法: 串联4个电芯，做1C充及3C放电，并观查充放电过程中，各个电芯的电压，看其升降的差异状况就知道了。若能连续做4、5次更好。
2. 自放电率
锂铁电池的自放电率，理论值应小于每月 2%，超过这个值就不是好的电池。不是制程有问题就是使用的材料有问题。
自放电率低本来就是锂铁电池的特性，若自放电率高，当你装好成品送到客户处时，已没电了，客户会有何感想？ 再者、也代表有很多电能浪费掉了。
在组串方面，则会影响到电池组的平衡，也就是说、这电池组的可用电容量将会越来越少，而且这电池组的寿命将会降低很多。
简易的测试方法：取10个电容量大约相等的电池，充饱电后静置一个月的时间，再量其电容量值计算其自放电率。(静置前后也记得量一下电压值，比对一下电池电压的变化。)
3. 充放电倍率(Charge C-rate)
快速充放电，本来就是锂铁电池最有优势的特点之一，由于其能快速充放电，也 因此让其特性与超级电容很类似，但其电容量比超级电容大好几百倍。 如果其快速充放的特性不足，使用锂铁电池的意义就不大。
一般而言、质量好的锂铁电池，其充电速度可到3C(约20分充饱电)，而放电倍率更可到达30C。 有特殊要求的更可做到更高的充放电倍率。 以上的情况是在于不可伤到电池寿命的前提下。
简易的测试方法： 就是，以厂商提供的规格可用最高充放电倍率来测试；若果测试过程中，电芯发热很严重的话，则这个电芯的质量就不是很好。
4. 循环寿命
一般而言、使用者是无法测的，只能相信制造商所提供的数据，或委由专业的单位代测。 质量好的锂铁电池，在使用1C充放电3000次循环后，其电容量的衰减，将小于15%。
简言之、锂铁电池若要一颗颗单独使用，问题点都不大；但若要串并联后才用，则以上所述的特性就要特别注意了。尤其在大电压大电容量电池组的组串方面，更要特别注意电芯的质量。
为什么负极要用铜箔而正极要用铝箔
1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结)，也相对常见比较廉价，同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。
2、铜表面氧化层属于半导体，电子导通，氧化层太厚，阻抗较大；而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体，氧化层不能导电，但由于其很薄，通过隧道效应实现电子电导，若氧化层较厚，铝箔导电性级差，甚至绝缘。一般集流体在使用前最好要经过表面清洗，一方面洗去油污，同时可除去厚氧化层。
3、正极电位高，铝薄氧化层非常致密，可防止集流体氧化。而铜箔氧化层较疏松些，为防止其氧化，电位比较低较好，同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金，但是若铜表面大量氧化，在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。
4、集流体要求成分纯。AL的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀，更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金。
目前采用的球形Ni(OH)2的振实密度可达2.2—2.3g/cm3；球形Ni(OH)2已基本上取代了片状的Ni(OH)2，显著提高了镍氢电池和镍镉电池的能量密度。本实验室借鉴高密度球形Ni(OH)2的研究成果，开发成功了锂离子电池高密度球形系列正极材料，包括LiCoO2、liMn2O4、 LiNi0.8Co0.2O2、LiNil／3Co1／3Mnl／3O2等。其中LiCoO2、LiNi0.8Co0.2O2的振实密度已可达到2，9g/cm3，远高于商品化的同类材料。研究和实际应用表明，球形产品不仅具有堆积密度高、体积比容量大等突出优点，而且还具有优异的流动性、分散性和可加工*能，十分有*利于制作正极材料浆料和电极片的涂覆，提高电极片质量；此外，相对于无规则的颗粒，规则的球形颗粒表面比较容易包覆完整、均匀、牢固的修饰层，因此球形产品更有希望通过表面修饰进一步改善综合性能。
在此基础上，我们提出：球形化是锂离子电池正极材料的发展方向。目前国内外报道的．LiFePO4正极材料都是由无规则的颗粒组成的，粉体材料的堆积密度和能量密度较低。因此，本项目致力于LiFePO4材料颗粒的球形化，通过颗粒的球形化来提高材料的堆积密度和体积比容量；在此基础上，发挥球形材料易于表面包覆的优势，进一步通过球形颗粒的表面修饰提高材料的综合性能。在对LiFePO4材料颗粒的球形化和表面修饰的过程中，充分借鉴、吸收、利用人们在提高磷酸铁锂的电导率方面已取得的优秀成果；最终制备出球形、高堆积密度、高体积比容量、高导电性的LiFePO4正极材料，使之能应用于中大容量、中高功率的锂离子电池，促进该材料的产业化。
目前，本研究室采用二价铁盐或三价铁盐、磷酸或磷酸盐、氨水为原料，通过控制结晶技术合成高密度球形磷酸铁前驱体，再与锂源、碳源共混热处理，通过碳热还原法合成掺碳的高密度球形磷酸铁锂。该磷酸铁锂粉体材料由单分散球形颗粒组成、粒径5-10um、堆积密度大(振实密度可达“-1.8g／cm3)、流动性好、可加工性能好，可逆容量140MLNg。
