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钛酸锂电池技术在国内外的发展状况及发展方向

钜大LARGE  |  点击量:382次  |  2018年11月28日  

摘要
钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂,可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外,它还可以用作正极,与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。由于钛酸锂的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特点。

一、什么是钛酸锂电池


钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂,可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外,它还可以用作正极,与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。由于钛酸锂的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特点。


二、钛酸锂电池的组成


负极:钛酸锂材料。


隔膜:以碳作负极的锂电池隔膜。


电解液:以碳作负极的锂电池电解液。


电池壳:以碳作负极的锂电池壳。


一文看懂钛酸锂电池技术在国内外的发展状况及发展方向


三、钛酸锂电池的优缺点优点:


1、安全稳定性好


传统的碳电极在嵌锂之后一旦过充,电极的表面容易析出金属锂,其与电解液接触发生反应会产生可燃性气体,带来安全隐患。钛酸锂的电势比纯金属锂的电势高,不易产生锂晶枝,放电电压平稳,而且,因此提高了锂电池的安全性能。曾有第三方机构对钛酸锂电池进行测试发现,在针刺、挤压、短路等严苛测试下,不冒烟、不起火、不爆炸,安全性远高于其他锂电池。因此也有很多业内人士认为钛酸锂十分适合用在对电池稳定性要求极高的军工等领域。


2、快充性能优异


与碳负极材料相比,钛酸锂具有较高的锂离子扩散系数,可高倍率充放电。在大大缩短充电时间的同时,对循环寿命的影响较小,热稳定性也较强。据测试,最新技术研发的钛酸锂电池十分钟左右即可充满,比传统的电池有了质的飞跃。


充电时间太长一直是电动汽车发展过程中难以跨越的障碍。一般采用慢充的纯电动公交车,充电时间至少要4个小时以上,很多纯电动乘用车的充电时间更是长达8个小时。电动车辆的快速充电是未来的趋势,消费者不愿浪费太多时间在等待充电这个环节。


3、循环寿命长


电池循环寿命决定整个新能源车的性价比,是未来新能源车脱离补贴政策后的主要竞争点。汽车电池循环寿命的延长,让消费者能够买得起、养得起。


4、耐宽温性能良好


钛酸锂电池的尖晶石结构具有三维锂离子扩散通道,因此钛酸锂电池在高低温性能上的表现也十分优异。一般电动汽车在零下10℃时充放电就会出现问题,钛酸锂电池耐宽温性能良好,耐用性强,在零下50℃到零上60℃均可正常充放电,无论是在冰封的北国,还是在炎热的南方,车辆都不会因电池“休克”而影响工作,消除了用户的后顾之忧。


缺点:


1、相对其他类型的锂离子动力电池能量密度会低一些。


2、胀气问题一直阻碍着钛酸锂电池的应用。


3、相对其他类型的锂离子动力电池价格偏高。


4、电池一致性仍存在差异,随着充放电次数的增加电池一致性差异会逐渐增大

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