钛酸锂离子电池的结构组成以及特点介绍

2020-11-04      788 次浏览

钛酸锂离子电池的结构组成


正极:磷酸铁锂、锰酸锂或三元材料、镍锰酸锂。


负极:钛酸锂材料。


隔膜:以碳作负极的锂离子电池隔膜。


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。


钛酸锂离子电池优点


钛酸锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度高、密封性能好、无泄露、无记忆效应、自放电率低、充放电迅速、循环寿命超长、工作环境温度范围宽、安全稳定绿色环保等特点,所以在通信电源领域具有非常广泛的应用前景。


钛酸锂作为负极材料时电位平台高达1.55V,比传统石墨负极材料高出1V还多,虽然损失了一些能量密度,但也意味着电池更加安全。技术专家卢蓝光曾表示,电池快速充电时对负极电压需求比较低,但假如过低,锂离子电池就容易析出非常活泼的金属锂,这种锂离子不仅导电,还能跟电解液起反应,然后释放热量,出现可燃气体,引发火灾。而钛酸锂因为高出来的1V电压防止了负极电压为0的情况,也就间接防止了锂离子的析出,从而保证了电池的安全性。


由于钛酸锂离子电池在高温、低温环境中均可以达到安全使用,也体现出其耐宽温(尤其耐低温)的重要优势。目前,银隆钛酸锂离子电池的安全工作温度区域在-50度到65度之间,而普通石墨类负极电池在温度低于-20度时能量就开始衰减,-30度时充电容量仅为充电总容量的14%,在严寒天气下根本无法正常工作。此外,由于钛酸锂离子电池即便过度充电,也仅有1%的体积变化,被称为零应变材料,这使其有着极长的寿命。银隆董事长魏银仓曾表示,银隆钛酸锂离子电池寿命可达30年,与汽车使用寿命相当,而普通石墨负极材料电池平均寿命不过3-4年。从全寿命周期看,钛酸锂离子电池成本更低。


钛酸锂的最后一个优势是快速充放电能力强,充电倍率高。目前银隆钛酸锂离子电池的充电倍率有10C、甚至20C,而普通石墨负极材料的电池充电倍率仅有2C-4C。基于钛酸锂离子电池的这些技术特点,业内人士认为其契合了新能源公交车、大型储能装备的需求。


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