關(guān)于鈦酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)講解
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-10-21 12:14
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鈦酸鋰電池優(yōu)點(diǎn)
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(zhuān)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?；顫姷慕饘黉?，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(lèi)負(fù)極電池在溫度低于-20度時(shí)能量就開(kāi)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(chēng)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(chē)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。從全壽命周期看，鈦酸鋰電池成本更低。
商業(yè)化的鋰離子電池負(fù)極主要采用碳材料，但以碳做負(fù)極的鋰電池在應(yīng)用上仍存在一些弊端：過(guò)充電時(shí)易析出鋰枝晶，造成電池短路，影響鋰電池的安全性能；易形成SEI膜而導(dǎo)致充放電效率較低，不可逆容量較大；即碳材料的平臺(tái)電壓較低(接近于金屬鋰)，并且容易引起電解液的分解，從而帶來(lái)安全隱患；在鋰離子嵌入、脫出過(guò)程中體積變化較大，循環(huán)穩(wěn)定性差。
與碳材料相比，尖晶石型的Li4Ti5O12具有明顯的優(yōu)勢(shì)：它為零應(yīng)變材料，循環(huán)性能好；放電電壓平穩(wěn)，而且電解液不致發(fā)生分解，提高鋰電池安全性能；與炭負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2*10-8cm2/s)，可高倍率充放電等。鈦酸鋰的電勢(shì)比純金屬鋰的高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)。缺點(diǎn)為相對(duì)其他類(lèi)型的鋰離子動(dòng)力電池能量密度會(huì)低一些；脹氣問(wèn)題一直阻礙著鈦酸鋰電池的應(yīng)用；相對(duì)其他類(lèi)型的鋰離子動(dòng)力電池價(jià)格偏高；電池一致性仍存在差異，隨著充放電次數(shù)的增加電池一致性差異會(huì)逐漸增大。
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