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鈦酸鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子電池包重要的差別比較

鉅大LARGE  |  點擊量:86次  |  2021年01月22日  

摘要
鈦酸鋰電池:  鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負極材料-鈦酸鋰,可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外,它還可以用作正極,與金屬鋰或鋰合金負極組成1.5V

鈦酸鋰離子電池


鈦酸鋰離子電池是一種用作鋰離子電池負極材料-鈦酸鋰,可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外,它還可以用作正極,與金屬鋰或鋰合金負極組成1.5V的鋰二次電池。普通的鈦酸鋰離子電池容易發生脹氣,導致電芯鼓包,電性能也會大幅下降,極大地降低了鈦酸鋰離子電池的理論循環壽命。


鈦酸鋰離子電池優點


1、安全穩定性好


鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的電勢高,不易出現鋰晶枝,放電電壓平穩,而且,因此提高了鋰離子電池的安全性能。鈦酸鋰離子電池進行測試發現,在針刺、擠壓、短路等嚴苛測試下,不冒煙、不起火、不爆炸,安全性遠高于其他鋰離子電池。


2、快充性能優異


與碳負極材料相比,鈦酸鋰離子電池具有較高的鋰離子擴散系數,可高倍率充放電。在大大縮短充電時間的同時,對循環壽命的影響較小,熱穩定性也較強。鈦酸鋰離子電池十分鐘左右即可充滿。


3、循環壽命長


鈦酸鋰離子電池完全充放電循環次數可達3萬次以上,在作為動力鋰電池使用10年之后,可能還能作為儲能電池再用20年。用戶在實際使用中不用更換電池,幾乎不新增后期成本。


4、耐寬溫性能良好


一般電動汽車在零下10℃時充放電就會出現問題,鈦酸鋰離子電池耐寬溫性能良好,耐用性強,在零下50℃到零上60℃均可正常充放電,無論是在冰封的北國,還是在炎熱的南方,車輛都不會因電池休克而影響工作,消除了用戶的后顧之憂。


綜上鈦酸鋰離子電池的優勢,能大幅節省充電站場地建設和人員配置成本等,更適合在公交領域的推廣應用。


鈦酸鋰離子電池缺點:


鈦酸鋰離子電池負極采用鈦酸鋰,相比負極用石墨的主流鋰離子電池,市場份額十分小眾。


能量密度低,成本高。特別是能量密度低是因為負極材料鈦酸鋰的原理性能決定,很難有大的突破空間。


至于鈦酸鋰離子電池宣稱的使用壽命長,更難被認證。電池壽命還受到正極材料、電解液、隔膜、使用溫度等綜合影響。


磷酸鐵鋰離子電池包:


磷酸鐵鋰離子電池包是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素,原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富,不會有供料問題。其工作電壓適中(3.2V)、單位重量下電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環壽命長,在高溫與高熱環境下的穩定性高。


磷酸鐵鋰離子電池包優點:


體積小,重量輕,鋰離子電池包的體積是鉛酸蓄電池體積的2/3,重量輕,只有鉛酸蓄電池的1/3~1/4。


循環壽命長,磷酸鐵鋰離子電池包循環壽命有1200~2000次,但傳統鉛酸電池卻只有500~900次。


沖放電特性好,鋰離子電池包充放電電能轉換效率可大于97%,鉛酸蓄電池充放電電能量轉換效率約為80%左右。


安全環保,磷酸鐵鋰材料不含任何重金屬與稀有金屬,無毒,無論在生產及使用中均無污染,符合歐洲RoHS規定,為綠色環保電池鋰離子電池。在穿刺、擠壓、過充、短路等實驗中,不爆炸、不起火。


無記憶效應,電池可以隨時充放電。


工作溫度范圍寬廣,磷酸鐵鋰離子電池包熱峰值可達350℃-500℃,而鉛酸電池只在200℃左右。


磷酸鐵鋰離子電池包缺點:


磷酸鐵鋰離子電池存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低;材料的制備成本與電池的制造成本較高,電池成品率低,一致性差;產品一致性差;知識產權問題。


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