鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1332次 | 2020年11月29日
有關(guān)鈦酸鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)講解
鈦酸鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)
鈦酸鋰離子電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄露、無記憶效應(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,但假如過低,鋰離子電池就容易析出非?;顫姷慕饘黉嚕@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,出現(xiàn)可燃?xì)怏w,引發(fā)火災(zāi)。而鈦酸鋰因?yàn)楦叱鰜淼?V電壓防止了負(fù)極電壓為0的情況,也就間接防止了鋰離子的析出,從而保證了電池的安全性。
由于鈦酸鋰離子電池在高溫、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,銀隆鈦酸鋰離子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(fù)極電池在溫度低于-20度時(shí)能量就開始衰減,-30度時(shí)充電容量?jī)H為充電總?cè)萘康?4%,在嚴(yán)寒天氣下根本無法正常工作。此外,由于鈦酸鋰離子電池即便過度充電,也僅有1%的體積變化,被稱為零應(yīng)變材料,這使其有著極長(zhǎng)的壽命。銀隆董事長(zhǎng)魏銀倉曾表示,銀隆鈦酸鋰離子電池壽命可達(dá)30年,與汽車使用壽命相當(dāng),而普通石墨負(fù)極材料電池平均壽命不過3-4年。從全壽命周期看,鈦酸鋰離子電池成本更低。
商業(yè)化的鋰離子電池負(fù)極重要采用碳材料,但以碳做負(fù)極的鋰離子電池在應(yīng)用上仍存在一些弊端:過充電時(shí)易析出鋰枝晶,造成電池短路,影響鋰離子電池的安全性能;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,從而帶來安全隱患;在鋰離子嵌入、脫出過程中體積變化較大,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,提高鋰離子電池安全性能;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,不易出現(xiàn)鋰晶枝,為保障鋰離子電池的安全供應(yīng)了基礎(chǔ)。缺點(diǎn)為相對(duì)其他類型的鋰離子動(dòng)力鋰電池能量密度會(huì)低一些;脹氣問題一直阻礙著鈦酸鋰離子電池的應(yīng)用;相對(duì)其他類型的鋰離子動(dòng)力鋰電池價(jià)格偏高;電池一致性仍存在差異,隨著充放電次數(shù)的新增電池一致性差異會(huì)逐漸增大。
上一篇:十大鋰離子電池新材料介紹