鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包優缺點分析

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鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包優缺點分析。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、工作溫度範圍廣。下面存能電氣小編就詳細對這兩種鋰電池進行分析。

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,充電電流大於2C。

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

鈦酸鋰電池優點:

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、自放電率低、充放電迅速、循環壽命超長、工作環境溫度範圍寬、安全穩定綠色環保等特點,所以在通信電源領域具有非常廣泛的應用前景。

1、安全穩定性好

傳統的碳電極在嵌鋰之後一旦過充,電極的表面容易析出金屬鋰,其與電解液接觸發生反應會產生可燃性氣體,帶來安全隱患。鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的電勢高,不易產生鋰晶枝,放電電壓平穩,而且,因此提高了鋰電池的安全性能。

2、快充性能

與碳負極材料相比,鈦酸鋰電池包具有較高的鋰離子擴散系數,可高倍率充放電。

3、循環壽命長

鈦酸鋰電池與當前「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,優勢十分突出。

4、耐寬溫性能良好

鈦酸鋰電池的尖晶石結構具有三維鋰離子擴散通道,因此鈦酸鋰電池在高低溫性能上的表現也十分優異鈦酸鋰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。

鈦酸鋰電池缺點:

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,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、鐵存在於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、可快速充電且循環壽命長,在高溫與高熱環境下的穩定性高。

磷酸鐵鋰電池包優點:

磷酸鐵鋰電池包至少具有以下五大優點: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、工作溫度範圍廣。

▇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2000次循環後容量仍大於80%,3C循環壽命達到800次以上使用壽命更長。

▇出色的高溫性能:磷酸鐵鋰電池熱峰值可達350~500℃,工作溫度範圍寬廣(-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分鐘內即可將電池充滿,啟動電流可達2C。

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

▇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。

▇無記憶效應:磷酸鐵鋰電池無此現象,電池無論出於什麼狀態,可隨沖隨用,無需先放完全再充電。

磷酸鐵鋰電池缺點:

磷酸鐵鋰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製造成本較高,電池成品率低,一致性差;產品一致性差;知識產權問題。

鈦酸鋰電池與磷酸鐵鋰電池的分析與比較:

國內汽車廠商應用比較多的還是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池。鈦酸鋰目前還未規模化。並且鈦酸鋰電池價格高(生產成本高,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極的傳統電池技術路線,改以鈦酸鋰為負極材料,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。

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,鈦酸鋰電池處於劣勢。東北證券研報指出,目前磷酸鐵鋰電池包實際比能量為100-120Wh/kg,其中特斯拉採用的鎳鈷鋁三元電池更是達到252Wh/kg,而銀隆鈦酸鋰電池只有90Wh/kg,僅為某些石墨類負極材料電池的一半。

再從成本看,鈦酸鋰電池也沒有優勢。目前,銀隆鈦酸鋰電池原材料包括氫氧化鈦和氫氧化鋰,其價格高於石墨類負極材料。根據中國電池網調研結果,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缺點分析,你們看懂了嗎?鈦酸鋰電池負極採用鈦酸鋰,相比負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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