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鈦酸鋰電池——材料特�

來源:http://www.98345app.com/news63766.html�(fā)布時間:2019/4/3 3:00:00

    鈦酸�,Li4Ti5O12,面心立方尖晶石�(jié)�(gòu)。常用的化合物分子式為AM2O4,空間群為Fd3m,晶胞參�(shù)a=0.836nm� 

  尖晶石結(jié)�(gòu)對鋰離子有一定的容納空間,通俗來說一�鈦酸�能容�3個鋰離子。充放電時鋰離子嵌入和脫嵌對鈦酸鋰材料的�(jié)�(gòu)幾乎沒有影響,鈦酸鋰的晶型結(jié)�(gòu)幾乎無變�,a值僅�0.836nm增大�0.837nm。這種�(xiàn)象被稱為“零�(yīng)變�,因此鈦酸鋰也被稱為“零�(yīng)變材料”� 


  鈦酸鋰電�——材料特�(�) 

  安全性——鈦酸鋰(LTO)VS其他鋰電�(一) 

  鈦酸�(LTO) 

  充電電位平臺稍負�1.55V,即使在充電后期、低溫或高倍率充電的情況下,此負極的電位也不會達到鋰離子還原成金屬鋰的電位,不會產(chǎn)生析鋰引�(fā)的安全事�� 

  其他鋰電�  

  嵌鋰的電位約�0.1V,在低溫、高倍率充電時易在負極表面析出鋰金屬,一定程度便會刺破隔�,造成電池�(nèi)部短�,產(chǎn)生爆炸等嚴重危害人身安全� 

  安全性——鈦酸鋰(LTO)VS其他鋰電�(�) 

  鈦酸�(LTO) 

  1)�(fā)生短路故障時歐姆阻抗急劇增加,抑制放電反�(yīng),不會引起過大的瞬間電流和溫度上�; 

  2)LTO本身均不可燃; 

  上述兩點保證了電池的安全性�  

  其他鋰電�  

  1)易發(fā)生內(nèi)短路事件; 

  2)其本身具備可燃�; 

  上述兩點極易引發(fā)電池爆炸等重大安全事��  

  工作溫度范圍——鈦酸鋰(LTO)VS其他鋰電� 

  可以看出:與其他電池相比,鈦酸鋰電池的溫度特性更為優(yōu)異�  

  由于鈦酸鋰電池在高溫、低溫環(huán)境中均可以達到安全使�,也體現(xiàn)出其耐寬�(尤其耐低�)的重要優(yōu)�。而普通石墨類負極電池在溫度低�-20度時能量就開始衰減,-30度時充電容量僅為充電�?cè)萘康?4%,在嚴寒天氣下根本無法正常工作� 

  循環(huán)壽命——鈦酸鋰(LTO)VS其他鋰電� 

  LTO:循�(huán)過程中體積變化僅�0.1%�0.3%,能避免充放電過程中因材料的伸縮變化而導致結(jié)�(gòu)的變化,從而提高電極的性能和減少比容量的大幅度衰減;循環(huán)過程不產(chǎn)生SEI�。東芝、盟固利等提供的材料顯示循環(huán)壽命不少�10000�� 

  其他鋰電池:循環(huán)過程中有�10%的體積膨�;在電極表面產(chǎn)生一層SEI鈍化膜。這兩者均會減少其循環(huán)壽命� 

  鈦酸鋰電池——倍率特� 

  充電效率和成本——鈦酸鋰(LTO)VS其他鋰電� 

  注:其他鋰電池以磷酸鐵鋰電池(LFP)為例 

  鈦酸鋰電池具備大倍率充放電的特性,充電倍率為磷酸鐵鋰的3�(無熱管理情況�),以100Ah磷酸鐵鋰�60Ah鈦酸��100A放電,工�10小時為例� 

  LFP:充�2.5h,充電時�=[10/(1+2.5)]*2.5=7.12h 

  LTO:充�1/3h(3C充電),放電一�0.625h� 

  充電時間=[10/(1/3+0.625)]*1/3=3.43h 

 ?、兮佀徜囯姵乜s短充電時�,減少車輛配�,在繁忙的自動化市場,時間意味著金錢,工作效率提升帶來的是成本的降低� 

  ②鈦酸鋰電池循環(huán)壽命可達�12000次以�,壽命延長降低更換和維護的成�� 

 ?、垅佀徜嚲邆淞己玫臏囟冗m�(yīng)�、倍率特�、長壽命特性,可適�(yīng)更多更惡劣的特種工作�(huán)境� 

  鈦酸鋰電池的�(yōu)�  

  鈦酸鋰電池優(yōu)勢:  

 ?、倬邆涓甙踩裕跇O端情況下(針刺、擠�、跌�、火燒等)電池不起火不爆炸; 

 ?、诰邆浜芎玫母叩蜏靥�?,在低溫情況下優(yōu)異與其他鋰電�; 

 ?、劬邆浜芎玫难h(huán)壽命12000次以�;充電快,較高可達8C倍率充放�; 

 ?、芰己玫难h(huán)壽命和高倍率充放電可以提高運行效�,降低運營成�� 

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