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鈦酸鋰電池優(yōu)缺點是什么?

鈦酸鋰電池優(yōu)缺點是什么?

發(fā)布人:Jay 發(fā)布時間:2019-07-02 瀏覽次數:1113

  鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄露、無記

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

  鈦酸鋰作為負極材料時電位平臺高達1.55V,比傳統(tǒng)石墨負極材料高出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。技術專家盧藍光曾表示,電池快速充電時對負極電壓需求比較低,但如果過低,鋰電池就容易析出非常活潑的金屬鋰,這種鋰離子不僅導電,還能跟電解液起反應,然后釋放熱量,產生可燃氣體,引發(fā)火災。而鈦酸鋰因為高出來的1V電壓避免了負極電壓為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。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,而普通石墨類負極電池在溫度低于-20度時能量就開始衰減,

  -30度時充電容量僅為充電總容量的14%,在嚴寒天氣下根本無法正常工作。此外,由于鈦酸鋰電池即便過度充電,也僅有1%的體積變化,被稱為零應變材料,這使其有著極長的壽命。銀隆董事長魏銀倉曾表示,銀隆鈦酸鋰電池壽命可達30年,與汽車使用壽命相當,而普通石墨負極材料電池平均壽命不過3-4年。

鈦酸鋰電池

  從全壽命周期看,鈦酸鋰電池成本更低。

  鈦酸鋰的最后一個優(yōu)勢是快速充放電能力強,充電倍率高。目前銀隆鈦酸鋰電池的充電倍率有10C、甚至20C,而普通石墨負極材料的電池充電倍率僅有2C-4C?;阝佀徜囯姵氐倪@些技術特點,業(yè)內人士認為其契合了新能源公交車、大型儲能裝備的需求。拿公交車來說,一般單趟里程不超過4公里,每次終點站進站等待到下次發(fā)車時間間隔至少需要幾分鐘時間。這時鈦酸鋰電池能量密度低的劣勢不會影響客車的使用,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。

  鈦酸鋰電池存在問題以及不足之處:

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

  材料本身的較低的電子電導率(10-13S/cm)和鋰離子擴散系數(10-10~10-13cm2/S)極大地限制了在大倍率充放下的應用。有學者研究表明,將Li4Ti5012的顆粒尺寸納米化以后可以擴大有效的反應面積和減小擴散距離,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程往往比較困難,需要較高的成本,目前難以實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產。

  鈦酸鋰電池在循環(huán)使用中會發(fā)生持續(xù)產氣,導致電池包鼓脹,高溫時尤其嚴重,影響正負極的接觸,增加電池阻抗,影響電池性能的發(fā)揮。這也是限制負極材料鈦酸鋰廣泛應用到電池中的主要障礙之一。

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