钛酸锂离子电池的结构组成以及优缺点解析

钛酸锂离子电池的结构组成

正极：磷酸铁锂、锰酸锂或三元资料、镍锰酸锂。

负极：钛酸锂资料。

隔阂：以碳作负极的锂离子电池隔阂。

电解液：以碳作负极的锂离子电池电解液。

电池壳：以碳作负极的锂离子电池壳。

钛酸锂离子电池优势

钛酸锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度高、密封功能好、无走漏、无回想效应、自放电率低、充放电敏捷、循环寿数超长、作业环境温度规模宽、安全安稳绿色环保等特色，所以在通讯电源领域具有十分广泛的运用前景。

钛酸锂作为负极资料时电位途径高达1.55V，比传统石墨负极资料高出1V还多，尽管损失了一些能量密度，但也意味着电池愈加安全。技能专家卢蓝光曾标明，电池快速充电时对负极电压需求比较低，但倘若过低，锂离子电池就简单分出十分生动的金属锂，这种锂离子不只导电，还能跟电解液起反响，然后开释热量，发生可燃气体，引发火灾。而钛酸锂由于高出来的1V电压戒备了负极电压为0的状况，也就间接戒备了锂离子的分出，然后确保了电池的安全性。

由于钛酸锂离子电池在高温、低温环境中均可以到达安全运用，也体现出其耐宽温（特别耐低温）的紧要优点。今朝，银隆钛酸锂离子电池的安全作业温度区域在-50度到65度之间，而一般石墨类负极电池在温度低于-20度时能量就开端衰减，-30度时充电容量仅为充电总容量的14%，在酷寒天气下底子无法正常作业。此外，由于钛酸锂离子电池即便过度充电，也仅有1%的体积改变，被称为零应变资料，这使其有着极长的寿数。银隆董事长魏银仓曾标明，银隆钛酸锂离子电池寿数可达30年，与轿车运用寿数相当，而一般石墨负极资料电池均匀寿数不过3-4年。从全寿数周期看，钛酸锂离子电池本钱更低。

钛酸锂的最后一个优点是快速充放电才能强，充电倍率高。今朝银隆钛酸锂离子电池的充电倍率有10C、乃至20C，而一般石墨负极资料的电池充电倍率仅有2C-4C。依据钛酸锂离子电池的这些技能特色，业内人士以为其符合了新能源公交车、大型储能配备的需求。

钛酸锂离子电池缺点

然最佳的安全功能使得对钛酸锂离子电池的研讨成为热门，可是Li4Ti5O12资料本身的较低的电子电导率（10-13S/cm）和锂离子扩散系数（10-10~10-13cm2/S）极大地约束了在大倍率充放下的运用。有学者研讨标明，将Li4Ti5O12的颗粒尺寸纳米化以后可以扩展有效的反响面积和减小扩散距离，然后分明的提升资料的倍率功能。可是需求指出的是，资料颗粒纳米化的进程往往比较困难，需求较高的本钱，今朝难以实现大规模的工业生产。

钛酸锂离子电池在循环运用中会发生持续产气，导致电池组鼓胀，高温时特别严重，影响正负极的接触，添加电池阻抗，影响电池功能的发挥。这也是约束负极资料钛酸锂广泛运用到电池中的首要阻碍之一。