鉛酸蓄電池按使用對(duì)象分類可分為后備電池、動(dòng)力電池和啟動(dòng)電池。后備電池用于停電后的后備供電使用，由于不可能有太多停電情況，所以對(duì)壽命沒有太大要求；動(dòng)力電池要求能大電流長時(shí)間長壽命放電，如電動(dòng)車電池；啟動(dòng)電池主要用汽車點(diǎn)火，要求能瞬間高電流放電，但壽命要求不強(qiáng)。

 

汽車電池屬于后備啟動(dòng)電池，電動(dòng)車電池屬于動(dòng)力電池，雖然都是鉛酸電池，但是內(nèi)部極板是有很大差異的。汽車電池適合大電流放電，因?yàn)闃O板數(shù)量多，化學(xué)接觸面大，但不適合長時(shí)間放電，因?yàn)闃O板很薄，這就是汽車連續(xù)點(diǎn)火不成功一定要休息5分鐘才能再試一次，連續(xù)6次不成功就報(bào)修的原因。后備電池只要使用恰當(dāng)可以有8～10年的壽命，UPS就是典型。動(dòng)力電池只能在1～2C速率下的放電，因?yàn)闃O板少，化學(xué)接觸面少，但適合長時(shí)間放電。鈷酸鋰的缺點(diǎn)是壽命相對(duì)較短，熱穩(wěn)定性低和負(fù)載能力有限（比功率）。像其他鈷混合鋰離子電池一樣，鈷酸鋰采用石墨陽極，其循環(huán)壽命主要受到固體電解質(zhì)界面（SEI）的限制，主要表現(xiàn)在SEI膜的逐漸增厚，和快速充電或者低溫充電過程的陽極鍍鋰問題。較新的材料體系增加了鎳，錳和/或鋁以提高壽命，負(fù)載能力和降低成本。

 

鈷酸鋰不應(yīng)以高于容量的電流進(jìn)行充電和放電。這意味著具有2,400mAh的18650電池只能以小于等于2,400mA充電和放電。強(qiáng)制快速充電或施加高于2400mA的負(fù)載會(huì)導(dǎo)致過熱和超負(fù)荷的應(yīng)力。為獲得最佳快速充電，制造商建議充電倍率為0.8C或約2,000mA。電池保護(hù)電路將能量單元的充電和放電速率限制在約1C的安全水平。

 

六角蜘蛛圖（圖2）總結(jié)了與運(yùn)行相關(guān)的具體能量或容量方面的鈷酸鋰性能；具體功率或提供大電流的能力； 安全； 在高低溫環(huán)境下的性能表現(xiàn)； 壽命包括日歷壽命和循環(huán)壽命； 成本特性。蜘蛛圖中沒有顯示的其他重要特征還包括毒性，快速充電能力，自放電和保質(zhì)期。

 

由于鈷的高成本以及通過與其他活性陰極材料混合材料帶來的明顯性能改善，鈷酸鋰正在逐步被錳酸鋰替代，尤其是NMC和NCA。（請(qǐng)參閱下面對(duì)NMC和NCA的描述。）

 

標(biāo)稱值為3.60V; 典型工作范圍3.0-4.2V /電池

 

比能（容量）

 

150-200Wh /公斤。特種電池提供高達(dá)240Wh / kg。

 

充電（C率）

 

0.7-1C，充電至4.20V（大部分電池）；典型充電時(shí)長 3小時(shí)；1C以上的充電電流會(huì)縮短電池壽命。

 

放電（C率）

 

1C；放電截止電壓2.50V。1C以上的放電電流會(huì)縮短電池壽命。

 

循環(huán)壽命

 

500-1000，與放電深度，負(fù)荷，溫度有關(guān)

 

熱失控

 

150°C（302°F）。滿充狀態(tài)容易帶來熱失控

 

應(yīng)用

 

手機(jī)，平板電腦，筆記本電腦，相機(jī)

 

注釋

 

非常高的比能量，有限的比功率。鈷很昂貴。被用作能量型電池。市場份額穩(wěn)定。

 

錳酸鋰（LiMn2O4）

 

尖晶石錳酸鋰電池首次發(fā)表于1983年的材料研究報(bào)告中。1996年，Moli能源公司將錳酸鋰為陰極材料的鋰離子電池商業(yè)化。該架構(gòu)形成三維尖晶石結(jié)構(gòu)，可改善電極上的離子流動(dòng)，從而降低內(nèi)部電阻并改善電流承載能力。尖晶石的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是熱穩(wěn)定性高，安全性提高，但循環(huán)和日歷壽命有限。

 

低電池內(nèi)阻可實(shí)現(xiàn)快速充電和大電流放電。18650型電芯，錳酸鋰電池可以在20-30A的電流下放電，并具有適度的熱量積累。也可以施加高達(dá)50A1秒負(fù)載脈沖。在此電流下持續(xù)的高負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致熱量積聚，電池溫度不能超過80°C（176°F）。錳酸鋰用于電動(dòng)工具，醫(yī)療器械，以及混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車。

 

圖4說明在錳酸鋰電池的陰極上形成三維晶體骨架。該尖晶石結(jié)構(gòu)通常由連接成晶格的菱形形狀組成，一般在電池化成后出現(xiàn)。