動(dòng)力電池是各種電動(dòng)車(chē)輛的能量載體和動(dòng)力來(lái)源，動(dòng)力電池的性能直接決定了車(chē)輛的性能。新能源汽車(chē)用動(dòng)力電池包含：鉛酸電池、鋰離子電池、鎳氫電池、超級(jí)電容、燃料電池等。為了滿(mǎn)足新能源汽車(chē)等技術(shù)的應(yīng)用要求，動(dòng)力電池需要具有高安全性、高能量密度、高功率性能、優(yōu)異的循環(huán)壽命、工作溫度范圍廣和低成本等特性。新能源汽車(chē)包含混合電動(dòng)汽車(chē) (HEV) 、燃料電池混合電動(dòng)汽車(chē) (FC-HEV)、插電式混合電動(dòng)汽車(chē) (PHEV)和純電動(dòng)汽車(chē) (EV)等。不同類(lèi)型的電動(dòng)汽車(chē)對(duì)動(dòng)力蓄電池的要求不同，概述如表1所示。

 

從表1中可以看出，鋰離子電池的性能幾乎可以滿(mǎn)足所有類(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)需要，鋰離子電池是當(dāng)前所有可充電電池中綜合性能最優(yōu)的一種電池，也是目前最佳的能應(yīng)用于插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)的電池。

 

鋰離子電池負(fù)極材料包含碳負(fù)極材料、鈦氧化物、錫與碳的復(fù)合物、硅的復(fù)合物等。目前商業(yè)化的鋰離子電池的負(fù)極材料主要采用碳負(fù)極材料。碳負(fù)極材料電池有著比能量高、功率性能好等優(yōu)勢(shì)，但是碳電極與金屬鋰的電位接近，當(dāng)電池過(guò)充電時(shí)容易在碳電極表面析出金屬鋰形成鋰枝晶，鋰枝晶會(huì)刺穿隔膜引起短路等安全隱患問(wèn)題。同時(shí)，碳負(fù)極電池在首次化成時(shí)電極表面還原形成表面膜(SEI膜)，SEI膜的形成和修復(fù)過(guò)程會(huì)消耗電解液，造成不可逆容量加大，電池衰減加劇而影響電池使用壽命。尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰負(fù)極材料嵌鋰電位約1.5V，不會(huì)形成鋰枝晶，在充放電過(guò)程中體積應(yīng)變小于 1%，并且納米化的鈦酸鋰電池具有大電流充放電能力，能夠數(shù)分鐘完成充電，即便是在低溫環(huán)境條件下快速充電也難以析出鋰枝晶，所以鈦酸鋰電池具有循環(huán)壽命長(zhǎng)和安全性能優(yōu)異的特點(diǎn)，可以保障快速充電應(yīng)用領(lǐng)域電池的耐久性和安全性。因此，以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池在電動(dòng)汽車(chē)要求高安全性、高穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命周期的應(yīng)用領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。