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鈦酸鋰電池有哪些優缺點?

鉅大LARGE  |  點擊量:18105次  |  2020年03月23日  

鈦酸鋰電池


鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負極材料-鈦酸鋰,可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外,它還可以用作正極,與金屬鋰或鋰合金負極組成1.5V的鋰二次電池。普通的鈦酸鋰電池容易發生脹氣,導致電芯鼓包,電性能也會大幅下降,極大地降低了鈦酸鋰電池的理論循環壽命。


鈦酸鋰電池優點:


1、安全穩定性好


鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的電勢高,不易產生鋰晶枝,放電電壓平穩,而且,因此提高了鋰電池的安全性能。鈦酸鋰電池進行測試發現,在針刺、擠壓、短路等嚴苛測試下,不冒煙、不起火、不爆炸,安全性遠高于其他鋰電池。


2、快充性能優異


與碳負極材料相比,鈦酸鋰電池具有較高的鋰離子擴散系數,可高倍率充放電。在大大縮短充電時間的同時,對循環壽命的影響較小,熱穩定性也較強。鈦酸鋰電池十分鐘左右即可充滿。


3、循環壽命長


鈦酸鋰電池完全充放電循環次數可達3萬次以上,在作為動力電池使用10年之后,可能還能作為儲能電池再用20年。用戶在實際使用中不用更換電池,幾乎不增加后期成本。


4、耐寬溫性能良好


一般電動汽車在零下10℃時充放電就會出現問題,鈦酸鋰電池耐寬溫性能良好,耐用性強,在零下50℃到零上60℃均可正常充放電,無論是在冰封的北國,還是在炎熱的南方,車輛都不會因電池休克而影響工作,消除了用戶的后顧之憂。


綜上鈦酸鋰電池的優勢,能大幅節省充電站場地建設和人員配置成本等,更適合在公交領域的推廣應用。


鈦酸鋰電池缺點:


鈦酸鋰電池負極采用鈦酸鋰,相比負極用石墨的主流鋰電池,市場份額十分小眾。


能量密度低,成本高。特別是能量密度低是因為負極材料鈦酸鋰的原理性能決定,很難有大的突破空間。


至于鈦酸鋰電池宣稱的使用壽命長,更難被認證。電池壽命還受到正極材料、電解液、隔膜、使用溫度等綜合影響。


磷酸鐵鋰電池包:


磷酸鐵鋰電池包是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素,原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富,不會有供料問題。其工作電壓適中(3.2V)、單位重量下電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環壽命長,在高溫與高熱環境下的穩定性高。


磷酸鐵鋰電池包優點:


體積小,重量輕,鋰電池包的體積是鉛酸蓄電池體積的2/3,重量輕,只有鉛酸蓄電池的1/3~1/4。


循環壽命長,磷酸鐵鋰電池包循環壽命有1200~2000次,但傳統鉛酸電池卻只有500~900次。


磷酸鐵鋰電池包缺點:


磷酸鐵鋰電池存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低;材料的制備成本與電池的制造成本較高,電池成品率低,一致性差;產品一致性差;知識產權問題。


鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包哪個好?


在純電動汽車領域,電池多為磷酸鐵鋰電池包或者三元鋰電池,而近來格力欲收購的銀隆客車,其核心競爭力則是另辟蹊徑的鈦酸鋰電池。國內汽車廠商應用比較多的還是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池包。鈦酸鋰電池目前還未規模化。并且鈦酸鋰電池價格高(生產成本高,濕度控制要求高),每瓦時9元左右,與磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池每瓦時2元左右的差距也是很大的。


鈦酸鋰電池未來市場空間將十分有限。鈦酸鋰電池做的企業少,將導致產業整體研發投入少,從目前電池企業研發投入及規劃投入看,也很少企業會重點發展鈦酸鋰電池。未來,磷酸鐵鋰電池包技術進步速度將超過鈦酸鋰電池。一般來說,電動車最好是用磷酸鐵鋰電池包,安全第一。


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