常見的鈦酸鋰離子電池技術(shù)的優(yōu)缺點以及它的發(fā)展前景分析

隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如鈦酸鋰離子電池。鈦酸鋰電池技術(shù)在儲能領(lǐng)域非常先進。具有充電快、壽命長、耐低溫等優(yōu)點。特別適用于固定里程或固定線路公交車、終端拖車等車輛。鈦酸鋰電池目前還不是電池技術(shù)的主流。目前國內(nèi)汽車廠商多采用三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池。

什么是鈦酸鋰離子電池?

鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負(fù)極材料的鈦酸鋰?？膳c錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰復(fù)合組成2.4V或1.9V鋰離子二次電池。此外，還可作為正極與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V鋰二次電池。由于鈦酸鋰的高安全性、高穩(wěn)定性、長壽命和環(huán)保特性。

鈦酸鋰離子電池的組成

負(fù)極：鈦酸鋰材料

隔膜：以碳作負(fù)極的鋰離子電池隔膜

電解液：以碳作負(fù)極的鋰離子電池電解液

電池殼：以碳作負(fù)極的鋰離子電池殼

鈦酸鋰離子電池技術(shù)未來發(fā)展前景怎么樣?

鈦酸鋰電池雖然倍率性能差，能量密度不足，但具有充電快的優(yōu)勢。隨著鈦酸鋰電池價格越來越合理，充電設(shè)施越來越完善，未來鈦酸鋰電池有望在動力鋰離子電池領(lǐng)域占據(jù)重要地位。

據(jù)了解，從實際使用價值來看，鈦酸鋰電池憑借超長的循環(huán)壽命，有望為客戶帶來更低的成本優(yōu)勢。隨著價格趨于合理，鈦酸鋰即將上演逆襲。鈦酸鋰電池未來的市場空間將非常有限。汽車產(chǎn)業(yè)基本沒有空間，未來汽車產(chǎn)業(yè)的空間會比現(xiàn)在更小。儲能領(lǐng)域可以嘗試，但絕對不會成為主流。再加上價格偏高，相比未來儲能有望用于動力鋰離子電池二次利用的高性價比，鈦酸鋰在儲能領(lǐng)域的前景也堪憂。

鈦酸鋰離子電池技術(shù)的優(yōu)缺點

鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、不漏液、無記憶效應(yīng)、自放電率低、充放電快、循環(huán)壽命長、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全以及穩(wěn)定的綠色環(huán)保等特點，因此在通信電源領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。鈦酸鋰電池作為負(fù)極材料時，電位平臺高達1.55V，比傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料高出1V以上。雖然損失了一些能量密度，但這也意味著電池更安全。

由于鈦酸鋰電池在高低溫環(huán)境下都能安全使用，也體現(xiàn)了其耐溫范圍廣(尤其是耐低溫性)的重要優(yōu)勢。目前銀隆鈦酸鋰電池的安全工作溫度范圍在-50度到65度之間。循環(huán)壽命長。與傳統(tǒng)鋰離子電池常用的石墨材料相比，鈦酸鋰電池材料的骨架結(jié)構(gòu)在鋰嵌入和脫鋰的充放電過程中幾乎不收縮或膨脹。它被稱為零應(yīng)變材料，可以防止一般電極材料脫落。嵌入鋰離子時電池體積應(yīng)變導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)損壞的問題。

鈦酸鋰電池的最后一個優(yōu)點是充放電速度快，充電率高。目前銀隆鈦酸鋰電池的充電速率為10C甚至20C，而普通石墨負(fù)極材料的電池充電速率僅為2C-4C。鈦酸鋰電池在循環(huán)過程中會不斷產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致電池組膨脹，特別是在高溫下，影響正負(fù)極接觸，增加電池阻抗，影響電池性能。這也是限制鈦酸鋰作為電池負(fù)極材料廣泛應(yīng)用的重要障礙之一。

鈦酸鋰電池材料顆粒的納米化過程往往難度較大，成本較高。目前很難實現(xiàn)規(guī)?；I(yè)化加工。與其他類型的鋰離子動力鋰離子電池相比，鈦酸鋰離子電池的能量密度較低。

鈦酸鋰離子電池技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r

近10年來，國內(nèi)外對鈦酸鋰電池技術(shù)的研究可謂波濤洶涌。 其產(chǎn)業(yè)鏈可分為鈦酸鋰材料的制備、鈦酸鋰電池加工與鈦酸鋰電池系統(tǒng)的集成，以及在電動汽車和儲能市場的應(yīng)用。在研究設(shè)計過程中，一定會有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，這樣才能促進產(chǎn)品的不斷革新。