鈦酸鋰電池由正、負(fù)極板（正極活性物質(zhì)為三元鋰，負(fù)極為鈦酸鋰）、隔閡、電解質(zhì)、極耳、不銹鋼（鋁合金）外殼等組成。正負(fù)極板是電化學(xué)反響的區(qū)域，隔閡、電解質(zhì)供給Li+的傳輸通道，極耳起到引導(dǎo)電流的效果。

 

　　電池充電時(shí)，Li+從三元鋰材猜中遷移到晶體外表，從正極板材猜中脫出，在電場(chǎng)力的效果下，進(jìn)入電解液，穿過隔閡，再經(jīng)電解液遷移到負(fù)極鈦酸鋰晶體的外表，然后嵌入負(fù)極鈦酸鋰尖晶石結(jié)構(gòu)材猜中。與此同時(shí)，電子流經(jīng)過正極的鋁箔，經(jīng)極耳、電池極柱、負(fù)載、負(fù)極極柱、負(fù)極耳流向負(fù)極的鋁箔電極，再經(jīng)導(dǎo)電體流到鈦酸鋰負(fù)極，使電荷達(dá)至平衡。

 

　　電池放電時(shí)，Li+從鈦酸鋰尖晶石結(jié)構(gòu)材猜中脫嵌，進(jìn)入電解液，穿過隔閡，再經(jīng)電解質(zhì)遷移到三元鋰晶體的外表，然后重新嵌入到三元鋰材猜中。與此同時(shí)，電子經(jīng)導(dǎo)電體流向負(fù)極的鋁箔電極，經(jīng)極耳、電池負(fù)極柱、負(fù)載、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔電極，然后再經(jīng)導(dǎo)電體流到三元鋰正極，使電荷達(dá)至平衡。

 

　　由此可見，鈦酸鋰電池基本原理，就是在充、放電的進(jìn)程中，對(duì)應(yīng)的鋰離子在正負(fù)極之間來回的嵌脫，完結(jié)電池的充放電和向負(fù)載的供電。鈦酸鋰電池的充放電示意圖如圖所示。

 

　　電池充電時(shí)，正極失掉電子，鋰離子脫出，嵌入到負(fù)極中;負(fù)極嵌入鋰離子的同時(shí)得到電子成為富鋰態(tài)。放電時(shí)的進(jìn)程正好相反。在Li+嵌入或脫嵌的反響進(jìn)程中，鈦酸鋰（Li4TI5O12）是一種抱負(fù)的嵌入型電極資料，Li+刺進(jìn)和脫嵌對(duì)資料結(jié)構(gòu)幾乎沒有影響，因而被稱作“零應(yīng)變”資料，然后保證了其杰出的循環(huán)功能。

 

　　鈦酸鋰存在兩種不同相的分子結(jié)構(gòu)——Li7TI5O12與Li4TI5O12。發(fā)生Li7TI5O12的晶體結(jié)構(gòu)與Li4Ti5O12的晶體結(jié)構(gòu)均為尖晶石結(jié)構(gòu)，且晶格常數(shù)改變很小，同時(shí)體積改變也很小。能夠防止充放電循環(huán)中電極資料的來回伸縮而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞，然后提高電極的循環(huán)功能和運(yùn)用壽數(shù)，減少了隨循環(huán)次數(shù)的添加而帶來容量的衰減，使鈦酸鋰具有優(yōu)良的循環(huán)功能。

 

 

 

　　鈦酸鋰電池長處

　　鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封功能好、無走漏、無記憶效應(yīng)、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽數(shù)超長、作業(yè)環(huán)境溫度范圍寬、安全安穩(wěn)綠色環(huán)保等特色，所以在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的使用遠(yuǎn)景。

 

　　鈦酸鋰作為負(fù)極資料時(shí)電位途徑高達(dá)1.55V，比傳統(tǒng)石墨負(fù)極資料高出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。技能專家盧藍(lán)光曾表明，電池快速充電時(shí)對(duì)負(fù)極電壓需求比較低，但假如過低，鋰電池就容易析出非常活潑的金屬鋰，這種鋰離子不僅導(dǎo)電，還能跟電解液起反響，然后釋放熱量，發(fā)生可燃?xì)怏w，引發(fā)火災(zāi)。而鈦酸鋰由于高出來的1V電壓防止了負(fù)極電壓為0的狀況，也就間接防止了鋰離子的析出，然后保證了電池的安全性。

 

　　由于鈦酸鋰電池在高溫、低溫環(huán)境中均能夠達(dá)到安全運(yùn)用，也體現(xiàn)出其耐寬溫（特別耐低溫）的重要優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在，銀隆鈦酸鋰電池的安全作業(yè)溫度區(qū)域在-50度到65度之間，而一般石墨類負(fù)極電池在溫度低于-20度時(shí)能量就開端衰減，-30度時(shí)充電容量僅為充電總?cè)萘康?4%，在嚴(yán)寒氣候下根本無法正常作業(yè)。此外，由于鈦酸鋰電池即使過度充電，也僅有1%的體積改變，被稱為零應(yīng)變資料，這使其有著極長的壽數(shù)。銀隆董事長魏銀倉曾表明，銀隆鈦酸鋰電池壽數(shù)可達(dá)30年，與汽車運(yùn)用壽數(shù)適當(dāng)，而一般石墨負(fù)極資料電池平均壽數(shù)不過3-4年。從全壽數(shù)周期看，鈦酸鋰電池本錢更低。

 

　　鈦酸鋰的最終一個(gè)優(yōu)勢(shì)是快速充放電才能強(qiáng)，充電倍率高?，F(xiàn)在銀隆鈦酸鋰電池的充電倍率有10C、甚至20C，而一般石墨負(fù)極資料的電池充電倍率僅有2C-4C。根據(jù)鈦酸鋰電池的這些技能特色，業(yè)內(nèi)人士以為其契合了新能源公交車、大型儲(chǔ)能裝備的需求。