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鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包優(yōu)缺點(diǎn)分析

來源:未知  日期:2018-12-17 14:30  瀏覽量:

  鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包優(yōu)缺點(diǎn)分析。鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個好?鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負(fù)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。相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰電池來說,磷酸鐵鋰電池包有更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬、支持快速充電、工作溫度范圍廣。下面存能電氣小編就詳細(xì)對這兩種鋰電池進(jìn)行分析。

  鈦酸鋰電池:

鈦酸鋰電.jpg

  鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負(fù)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(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。鈦酸鋰電池工作電壓2.4V,最高電壓3.0V,充電電流大于2C。

  鈦酸鋰材料在2-3年后,一定會成為新一代鋰離子電池的負(fù)極材料而被廣泛應(yīng)用在新能源汽車、電動摩托車和要求高安全性、高穩(wěn)定性和長周期的應(yīng)用領(lǐng)域。

  鈦酸鋰電池優(yōu)點(diǎn):

  鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄露、無記憶效應(yīng)、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽命超長、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點(diǎn),所以在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

  1、安全穩(wěn)定性好

  傳統(tǒng)的碳電極在嵌鋰之后一旦過充,電極的表面容易析出金屬鋰,其與電解液接觸發(fā)生反應(yīng)會產(chǎn)生可燃性氣體,帶來安全隱患。鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的電勢高,不易產(chǎn)生鋰晶枝,放電電壓平穩(wěn),而且,因此提高了鋰電池的安全性能。

  2、快充性能

  與碳負(fù)極材料相比,鈦酸鋰電池包具有較高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù),可高倍率充放電。

  3、循環(huán)壽命長

  鈦酸鋰電池與當(dāng)前“慢充最多使用5年、快充最多使用2年”的磷酸鐵鋰電池包相比,優(yōu)勢十分突出。

  4、耐寬溫性能良好

  鈦酸鋰電池的尖晶石結(jié)構(gòu)具有三維鋰離子擴(kuò)散通道,因此鈦酸鋰電池在高低溫性能上的表現(xiàn)也十分優(yōu)異鈦酸鋰電池耐寬溫性能良好,耐用性強(qiáng),在零下50℃到零上60℃均可正常充放電。

  鈦酸鋰電池缺點(diǎn):

  1、相對其他類型的鋰離子動力電池能量密度會低一些。

  2、脹氣問題一直阻礙著鈦酸鋰電池的應(yīng)用。

  3、相對其他類型的鋰離子動力電池價格偏高。

  4、電池一致性仍存在差異,隨著充放電次數(shù)的增加電池一致性差異會逐漸增大。

  磷酸鐵鋰電池:

磷酸鐵鋰電池包.jpg

  磷酸鐵鋰電池,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、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長,在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。

  磷酸鐵鋰電池包優(yōu)點(diǎn):

  磷酸鐵鋰電池包至少具有以下五大優(yōu)點(diǎn):更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。

  ▇能量密度:在相同體積下,鋰離子電池的能量密度是鉛酸電池的3~4倍,是鎳鎘電池的2.5倍,是鎳氫電池的1.8倍,體積更小,重量更輕。

  ▇長壽命:磷酸鐵鋰電池,常溫1C充放電,單體經(jīng)2000次循環(huán)后容量仍大于80%,3C循環(huán)壽命達(dá)到800次以上使用壽命更長。

  ▇出色的高溫性能:磷酸鐵鋰電池?zé)岱逯悼蛇_(dá)350~500℃,工作溫度范圍寬廣(-20~+75℃),高溫(60℃)情況下仍可以放出100%容量。

  ▇高倍率放電:在5C放電倍率下,放電率仍然可以達(dá)到90%。

  ▇快速充電:可大電流2C快速充放電,在專用充電器下1.5C充電40分鐘內(nèi)即可將電池充滿,啟動電流可達(dá)2C。

  ▇安全 :磷酸鐵鋰電池包已經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試,即使在劇烈的碰撞中也不會產(chǎn)生爆炸。

  ▇環(huán)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(chǎn)及使用中均無污染,符合歐洲RoHS規(guī)定,為綠色環(huán)保電池。

  ▇無記憶效應(yīng):磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象,電池?zé)o論出于什么狀態(tài),可隨沖隨用,無需先放完全再充電。

  磷酸鐵鋰電池缺點(diǎn):

  磷酸鐵鋰電池存在一些性能上的缺陷,如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低,導(dǎo)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(chǎn)品一致性差;知識產(chǎn)權(quán)問題。

  鈦酸鋰電池與磷酸鐵鋰電池的分析與比較:

  國內(nèi)汽車廠商應(yīng)用比較多的還是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池。鈦酸鋰目前還未規(guī)?;?。并且鈦酸鋰電池價格高(生產(chǎn)成本高,濕度控制要求高),每瓦時9元左右,與磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池每瓦時2元左右的差距也是很大的。

  鈦酸鋰電池打破以石墨烯為負(fù)極的傳統(tǒng)電池技術(shù)路線,改以鈦酸鋰為負(fù)極材料,這讓它成為同行眼中的異類。但正是鈦酸鋰自身的特性,讓這種材料的電池有著顯著特點(diǎn)。

  以磷酸鐵鋰-石墨烯、三元-鈦酸鋰兩種鋰電池為例,單從能量密度來看,鈦酸鋰電池處于劣勢。東北證券研報指出,目前磷酸鐵鋰電池包實(shí)際比能量為100-120Wh/kg,其中特斯拉采用的鎳鈷鋁三元電池更是達(dá)到252Wh/kg,而銀隆鈦酸鋰電池只有90Wh/kg,僅為某些石墨類負(fù)極材料電池的一半。

  再從成本看,鈦酸鋰電池也沒有優(yōu)勢。目前,銀隆鈦酸鋰電池原材料包括氫氧化鈦和氫氧化鋰,其價格高于石墨類負(fù)極材料。根據(jù)中國電池網(wǎng)調(diào)研結(jié)果,目前磷酸鐵鋰、三元電池成本在1100元/kwh-1200元/kwh,而鈦酸鋰電池成本約為三元電池2-3倍。

  以上就是鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包優(yōu)缺點(diǎn)分析,你們看懂了嗎?鈦酸鋰電池負(fù)極采用鈦酸鋰,相比負(fù)極用石墨的主流鋰電池,市場份額十分小眾。磷酸鐵鋰電池包才是市場的主流。

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