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鈦酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)是什么?

鈦酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)是什么?

發(fā)布人:Jay 發(fā)布時(shí)間:2019-07-02 瀏覽次數(shù):1112

  鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無(wú)泄露、無(wú)記

  憶效應(yīng)、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽命超長(zhǎng)、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點(diǎn),所以在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

  鈦酸鋰作為負(fù)極材料時(shí)電位平臺(tái)高達(dá)1.55V,比傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料高出1V還多,雖然損失了一些能量密度,但也意味著電池更加安全。技術(shù)專家盧藍(lán)光曾表示,電池快速充電時(shí)對(duì)負(fù)極電壓需求比較低,但如果過(guò)低,鋰電池就容易析出非常活潑的金屬鋰,這種鋰離子不僅導(dǎo)電,還能跟電解液起反應(yīng),然后釋放熱量,產(chǎn)生可燃?xì)怏w,引發(fā)火災(zāi)。而鈦酸鋰因?yàn)楦叱鰜?lái)的1V電壓避免了負(fù)極電壓為0的情況,也就間接避免了鋰離子的析出,從而保證了電池的安全性。

  由于鈦酸鋰電池在高溫、低溫環(huán)境中均可以達(dá)到安全使用,也體現(xiàn)出其耐寬溫(尤其耐低溫)的重要優(yōu)勢(shì)。目前,銀隆鈦酸鋰電池的安全工作溫度區(qū)域在-50度到65度之間,而普通石墨類負(fù)極電池在溫度低于-20度時(shí)能量就開始衰減,

  -30度時(shí)充電容量?jī)H為充電總?cè)萘康?4%,在嚴(yán)寒天氣下根本無(wú)法正常工作。此外,由于鈦酸鋰電池即便過(guò)度充電,也僅有1%的體積變化,被稱為零應(yīng)變材料,這使其有著極長(zhǎng)的壽命。銀隆董事長(zhǎng)魏銀倉(cāng)曾表示,銀隆鈦酸鋰電池壽命可達(dá)30年,與汽車使用壽命相當(dāng),而普通石墨負(fù)極材料電池平均壽命不過(guò)3-4年。

鈦酸鋰電池

  從全壽命周期看,鈦酸鋰電池成本更低。

  鈦酸鋰的最后一個(gè)優(yōu)勢(shì)是快速充放電能力強(qiáng),充電倍率高。目前銀隆鈦酸鋰電池的充電倍率有10C、甚至20C,而普通石墨負(fù)極材料的電池充電倍率僅有2C-4C?;阝佀徜囯姵氐倪@些技術(shù)特點(diǎn),業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為其契合了新能源公交車、大型儲(chǔ)能裝備的需求。拿公交車來(lái)說(shuō),一般單趟里程不超過(guò)4公里,每次終點(diǎn)站進(jìn)站等待到下次發(fā)車時(shí)間間隔至少需要幾分鐘時(shí)間。這時(shí)鈦酸鋰電池能量密度低的劣勢(shì)不會(huì)影響客車的使用,反而體現(xiàn)出電池快充的好處。作為公共交通工具,公交車對(duì)電池的安全性、耐用性都提出了更高要求。

  鈦酸鋰電池存在問(wèn)題以及不足之處:

  雖然極佳的安全性能使得對(duì)鈦酸鋰離子電池的研究成為熱點(diǎn),但是Li,Ti,0。

  材料本身的較低的電子電導(dǎo)率(10-13S/cm)和鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(10-10~10-13cm2/S)極大地限制了在大倍率充放下的應(yīng)用。有學(xué)者研究表明,將Li4Ti5012的顆粒尺寸納米化以后可以擴(kuò)大有效的反應(yīng)面積和減小擴(kuò)散距離,從而顯著的提升材料的倍率性能。但是需要指出的是,材料顆粒納米化的過(guò)程往往比較困難,需要較高的成本,目前難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。

  鈦酸鋰電池在循環(huán)使用中會(huì)發(fā)生持續(xù)產(chǎn)氣,導(dǎo)致電池包鼓脹,高溫時(shí)尤其嚴(yán)重,影響正負(fù)極的接觸,增加電池阻抗,影響電池性能的發(fā)揮。這也是限制負(fù)極材料鈦酸鋰廣泛應(yīng)用到電池中的主要障礙之一。

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