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摘 要：锰酸锂电池具有单体电池，工作电压高，体积小，重量轻等特点，而且电池的循环使用寿命较长，自放电量低，安全性能较好，没有记忆效应，在动力电池中的适用性较强，价格适中，无污染。因此锰酸锂电池近年来在各个行业的应用也越来越广泛，比如说电动自行车等。本文通过对锰酸锂电池的制备过程进行分析，以期进一步的提升錳酸锂电池的制备质量，更好的满足锰酸锂电池的应用需求。
关键词：锰酸锂电池；制备；过程控制
随着锰酸锂电池技术的不断成熟与发展，再加上国家政策的出台，越来越多的电动自行车开始采用锰酸锂电池，此种电动工具的电池具有安全性能高、成本低廉的优势。而新能源汽车的快速发展也推进了锰酸锂电池技术的进一步应用，通过将锰酸锂电池应用到纯电动车及混合动力汽车当中，市场前景十分广泛。而随着科学技术的不断进步，锰酸锂电池所应用的范围也会不断扩展，同时对于锰酸锂电池的性能要求也会不断提高，因此，生产出综合性能好的锰酸锂电池已经成为锂电行业所面临的主要任务。
一、锰酸锂电池的主要材料
锰酸锂主要属于一种尖晶石型锰酸锂，而尖晶石型锰酸锂是从1981年开始所制得的一种具有三维锂离子通道的正极材料。至今受到国内外诸多学者的研究与关注，此种材料作为电极材料，具有价格低、电位高、环境好且安全性能高的优点，成为新一代的离子电池正极材料[1]。锰酸锂是一种非常有前景的离子正极材料，相比于钴酸锂等传统的正极材料，锰酸锂具有资源丰富、无污染、安全性能高、成本低的优势，属于一种理想的电池正极材料。但是由于某酸锂电池的循环性能较差，而且电化学稳定性不高，从而导致其无法进行产业化发展。
锰酸锂的生产主要是以碳酸锂及EMD为原料，通过添加相应的材料，经过混合烧制，然后后期处理而生产出锰酸锂电池。就原材料及生产工艺的特点来看，锰酸锂生产本身具有无毒害作用，对于环境非常友好，而且不产生废水和废气，生产中的粉末，还可以进行回收利用，对于环境没有任何影响，并且大大的提高了资源利用率[2]。当前市场上所应用的锰酸锂主要分为两种，A类是动力电池所采用的材料，此种材料具有安全性能高、循环性能好的特点，B类则是指手机电池的替代品，此种材料具有容量高的特点。对于A类材料，指标要求包括可逆容量控制在100-115之间，循环性能达到500次上，而且仍旧能够保持80%的容量。B类材料的容量较高，通常要求在120左右，但对于循环性能要求较低，维持在300-500次之间，而且容量的保持率达到60%以上便可以满足要求。由此可见，在生产锰酸锂电池的过程中，首先应当选择性能好的电池材料，只有这样才能够保证后续锰酸锂电池的制作质量，延长锰酸锂电池的使用性能，也更好的满足锰酸锂电池在各个行业的应用。
二、锰酸锂电池制作过程
锰酸锂、PVDF与SuperP三者之间，应当按照93：4：3的质量比进行调浆处理，所得到的浆料粘度应当控制在7000-8000us/cm。然后把浆料涂抹在铝箔上，要确保浆料涂抹均匀，并在120℃的真空中干燥放置24个小时，再将其进行辊压处理，保持到一定厚度，最后进行分切，获得正极极片[3]。石墨、LA-133和SuperP三者按照95：3：2的质量比进行调浆处理，应当在纯水中进行。浆料的粘度应当控制在2000-4000us/cm之间，然后把浆料涂布在铜箔上，浆料应当确保涂布的均匀性，在85℃的真空中进行干燥放置，保持24小时，再辊压到一定的厚度，最后进行分切处理，得到负极极片[4]。选择电解液，将其组装成铝壳电池。最后应用新威系列的电池测试系统，对电池性能进行测试，确保电池的电压维持在2.75-4.2V范围内，应用1C电力倍率对电池的容量及循环性能进行测试处理。
三、不同负极材料对锰酸锂电池性能的影响
锰酸锂电池的负极材料主要是作为储锂性主体，在充放电的过程中，以对锂电子进行嵌入和脱出性处理。总而言之，负极材料的性能对于电池的整体性能具有重要影响。对于同一种的正极材料，如果所选用的负极材料不相同，那么所对应的电池的电化学性能就会具有很大的差异性，如果所应用的负极材料为B类，则能够确保电池性能的提升，并且电池的容量可以达到105.6mAh/g，经过50次的循环之后，容量会减少为-4.43%[5]。由此可见，负极材料对于正极材料的容量发挥和循环性能都有着显著的影响。在选择负极材料时，应当根据锰酸锂电池制作的性能要求，选择适当的负极材料，以确保最大限度的发挥锰酸锂电池的性能，更好的为后续的电池制作及应用提供条件。
四、不同电解液对锰酸锂电池性能的影响
在电池中，电解液是其中的重要组成部分，在电池的正负极之间发挥着传输锂离子的重要作用，因此，电解液对于电池的容量、工作温度及循环性能和安全性能都有着显著影响。例如在选择不同电解液的情况对电池性能进行分析，结果会显示，在正负极材料及其他条件都相同的情况下，如果所应用的电解液不同，那么所对应的电化学性能就会有较大差别，当电解液对于电池的符合度最高时，1C容量为107.6mAh/g，所得到的电池综合性能最好，实现50次的循环后容量为-4.59%。因此，在进行锰酸锂电池制作的过程中，要选择适当的电解液，从而保证锰酸锂电池的性能最优化。
五、不同化成制度对于锰酸锂电池性能的影响
锂离子电池中的化成主要发挥两个方面的作用，一方面是促使电磁中的活性物质能够依托于第一次充电，从而转换成具有正常电化学作用的物质；另一方面能够促使电极中的负极形成有效的SEI膜或者是钝化膜[6]。而为了保证负极材料表面的SEI膜能够保持均匀和一致，在实施化成制度时通畅要采用阶梯式放电和充电方法，以维持电池的性能。因此，基于不同的化成制度，对于电池性能的影响也会产生非常大的差异，只有与电池符合性能高的化成制度，才能够实现电池容量的最大化，并降低衰减性。对于化成制度的制定，应当充分考虑锰酸锂电池性能的要求，尽量选择符合电池需求的化成制度，从而确保锰酸锂电池制作质量的提升，这也是在制作锰酸锂电池过程中的基本要求。
结束语：
通过上述分析可知，影响锰酸锂电池性能的因素有很多，例如负极材料、电解液、化成制度等，因此，在对锰酸锂电池进行制作的过程中，应当充分考虑这些因素，并积极采取相应的控制措施，尽量为锂电池的制作提供有利条件，从而实现锂电池制作质量的提升，也更好的满足电动车行业及混合动力汽车行业对于锰酸锂电池的应用。
参考文献：
[1]曾莹莹，郭秀艳，陈海辉，马国金.锰酸锂表面掺杂TiO_2的工艺及性能测试[J/OL].材料科学与工艺： 2017，41（08）：124-126.
[2]武海燕，王嫣.基于多事件同步软件锰酸锂电池锂离子筛研究[J].电源技术，2017，41（08）：1124-1126.
[3]周涛，徐莉萍，范百林，罗传宝，潘明希.从废旧钴镍锰酸锂电池中回收有价金属的新工艺[J].徐州工程学院学报（自然科学版），2017，32（01）：6-12.
[4]江泉.电动汽车锰酸锂电池中锰的回收和处理研究[J].中国锰业，2016，34（06）：148-149+152.
[5]李圣宇，何文，王朝阳.高能量尖晶石锰酸锂电池正极材料的研究进展[J].佛山陶瓷，2016，26（02）：18-21.
[6]马泽宇，姜久春，张维戈，王占国，郑林锋，时玮.锂离子动力电池热老化的路径依赖性研究[J].电工技术学报，2014，29（05）：221-227.
关键词：锰酸锂电池；制备；过程控制
随着锰酸锂电池技术的不断成熟与发展，再加上国家政策的出台，越来越多的电动自行车开始采用锰酸锂电池，此种电动工具的电池具有安全性能高、成本低廉的优势。而新能源汽车的快速发展也推进了锰酸锂电池技术的进一步应用，通过将锰酸锂电池应用到纯电动车及混合动力汽车当中，市场前景十分广泛。而随着科学技术的不断进步，锰酸锂电池所应用的范围也会不断扩展，同时对于锰酸锂电池的性能要求也会不断提高，因此，生产出综合性能好的锰酸锂电池已经成为锂电行业所面临的主要任务。
一、锰酸锂电池的主要材料
锰酸锂主要属于一种尖晶石型锰酸锂，而尖晶石型锰酸锂是从1981年开始所制得的一种具有三维锂离子通道的正极材料。至今受到国内外诸多学者的研究与关注，此种材料作为电极材料，具有价格低、电位高、环境好且安全性能高的优点，成为新一代的离子电池正极材料[1]。锰酸锂是一种非常有前景的离子正极材料，相比于钴酸锂等传统的正极材料，锰酸锂具有资源丰富、无污染、安全性能高、成本低的优势，属于一种理想的电池正极材料。但是由于某酸锂电池的循环性能较差，而且电化学稳定性不高，从而导致其无法进行产业化发展。
锰酸锂的生产主要是以碳酸锂及EMD为原料，通过添加相应的材料，经过混合烧制，然后后期处理而生产出锰酸锂电池。就原材料及生产工艺的特点来看，锰酸锂生产本身具有无毒害作用，对于环境非常友好，而且不产生废水和废气，生产中的粉末，还可以进行回收利用，对于环境没有任何影响，并且大大的提高了资源利用率[2]。当前市场上所应用的锰酸锂主要分为两种，A类是动力电池所采用的材料，此种材料具有安全性能高、循环性能好的特点，B类则是指手机电池的替代品，此种材料具有容量高的特点。对于A类材料，指标要求包括可逆容量控制在100-115之间，循环性能达到500次上，而且仍旧能够保持80%的容量。B类材料的容量较高，通常要求在120左右，但对于循环性能要求较低，维持在300-500次之间，而且容量的保持率达到60%以上便可以满足要求。由此可见，在生产锰酸锂电池的过程中，首先应当选择性能好的电池材料，只有这样才能够保证后续锰酸锂电池的制作质量，延长锰酸锂电池的使用性能，也更好的满足锰酸锂电池在各个行业的应用。
二、锰酸锂电池制作过程
锰酸锂、PVDF与SuperP三者之间，应当按照93：4：3的质量比进行调浆处理，所得到的浆料粘度应当控制在7000-8000us/cm。然后把浆料涂抹在铝箔上，要确保浆料涂抹均匀，并在120℃的真空中干燥放置24个小时，再将其进行辊压处理，保持到一定厚度，最后进行分切，获得正极极片[3]。石墨、LA-133和SuperP三者按照95：3：2的质量比进行调浆处理，应当在纯水中进行。浆料的粘度应当控制在2000-4000us/cm之间，然后把浆料涂布在铜箔上，浆料应当确保涂布的均匀性，在85℃的真空中进行干燥放置，保持24小时，再辊压到一定的厚度，最后进行分切处理，得到负极极片[4]。选择电解液，将其组装成铝壳电池。最后应用新威系列的电池测试系统，对电池性能进行测试，确保电池的电压维持在2.75-4.2V范围内，应用1C电力倍率对电池的容量及循环性能进行测试处理。
三、不同负极材料对锰酸锂电池性能的影响
锰酸锂电池的负极材料主要是作为储锂性主体，在充放电的过程中，以对锂电子进行嵌入和脱出性处理。总而言之，负极材料的性能对于电池的整体性能具有重要影响。对于同一种的正极材料，如果所选用的负极材料不相同，那么所对应的电池的电化学性能就会具有很大的差异性，如果所应用的负极材料为B类，则能够确保电池性能的提升，并且电池的容量可以达到105.6mAh/g，经过50次的循环之后，容量会减少为-4.43%[5]。由此可见，负极材料对于正极材料的容量发挥和循环性能都有着显著的影响。在选择负极材料时，应当根据锰酸锂电池制作的性能要求，选择适当的负极材料，以确保最大限度的发挥锰酸锂电池的性能，更好的为后续的电池制作及应用提供条件。
四、不同电解液对锰酸锂电池性能的影响
在电池中，电解液是其中的重要组成部分，在电池的正负极之间发挥着传输锂离子的重要作用，因此，电解液对于电池的容量、工作温度及循环性能和安全性能都有着显著影响。例如在选择不同电解液的情况对电池性能进行分析，结果会显示，在正负极材料及其他条件都相同的情况下，如果所应用的电解液不同，那么所对应的电化学性能就会有较大差别，当电解液对于电池的符合度最高时，1C容量为107.6mAh/g，所得到的电池综合性能最好，实现50次的循环后容量为-4.59%。因此，在进行锰酸锂电池制作的过程中，要选择适当的电解液，从而保证锰酸锂电池的性能最优化。
五、不同化成制度对于锰酸锂电池性能的影响
锂离子电池中的化成主要发挥两个方面的作用，一方面是促使电磁中的活性物质能够依托于第一次充电，从而转换成具有正常电化学作用的物质；另一方面能够促使电极中的负极形成有效的SEI膜或者是钝化膜[6]。而为了保证负极材料表面的SEI膜能够保持均匀和一致，在实施化成制度时通畅要采用阶梯式放电和充电方法，以维持电池的性能。因此，基于不同的化成制度，对于电池性能的影响也会产生非常大的差异，只有与电池符合性能高的化成制度，才能够实现电池容量的最大化，并降低衰减性。对于化成制度的制定，应当充分考虑锰酸锂电池性能的要求，尽量选择符合电池需求的化成制度，从而确保锰酸锂电池制作质量的提升，这也是在制作锰酸锂电池过程中的基本要求。
结束语：
通过上述分析可知，影响锰酸锂电池性能的因素有很多，例如负极材料、电解液、化成制度等，因此，在对锰酸锂电池进行制作的过程中，应当充分考虑这些因素，并积极采取相应的控制措施，尽量为锂电池的制作提供有利条件，从而实现锂电池制作质量的提升，也更好的满足电动车行业及混合动力汽车行业对于锰酸锂电池的应用。
参考文献：
[1]曾莹莹，郭秀艳，陈海辉，马国金.锰酸锂表面掺杂TiO_2的工艺及性能测试[J/OL].材料科学与工艺： 2017，41（08）：124-126.
[2]武海燕，王嫣.基于多事件同步软件锰酸锂电池锂离子筛研究[J].电源技术，2017，41（08）：1124-1126.
[3]周涛，徐莉萍，范百林，罗传宝，潘明希.从废旧钴镍锰酸锂电池中回收有价金属的新工艺[J].徐州工程学院学报（自然科学版），2017，32（01）：6-12.
[4]江泉.电动汽车锰酸锂电池中锰的回收和处理研究[J].中国锰业，2016，34（06）：148-149+152.
[5]李圣宇，何文，王朝阳.高能量尖晶石锰酸锂电池正极材料的研究进展[J].佛山陶瓷，2016，26（02）：18-21.
[6]马泽宇，姜久春，张维戈，王占国，郑林锋，时玮.锂离子动力电池热老化的路径依赖性研究[J].电工技术学报，2014，29（05）：221-227.