你知道钛酸锂电池优缺点有哪些吗?
来源:宝鄂实业
2019-04-22 11:11
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钛酸锂电池负极采用钛酸锂,相比负极用石墨的主流锂电池,市场份额十分小众。资料显示,在新能源客车中,钛酸锂电池的市场份额占比约为3%,远低于磷酸铁锂电池88%的市场份额;而在乘用车领域,钛酸锂电池则和其他少数派技术一起,分享着3%的市场空间。
钛酸锂电池为何没有成为主流?造成这种现象的原因主要有以下几种因素:
1、至于钛酸锂电池宣称的使用寿命长,更难被认证。电池寿命还受到正极材料、电解液、隔膜、使用温度等综合影响。钛酸锂做负极,本身也存在胀气和长时间使用一致性降低等问题,目前原理上也不能证明太酸锂电池会比其他电池寿命长。目前磷酸铁锂、三元电池,循环寿命已经可以做到2000次以上,按一般等使用频率看,已经可以做到7-10年,随着技术的进步,存在3000次、4000次也不会太遥远,局势从性能上,已经可以使用超过10年甚至达到20年的使用寿命,将超过汽车的一般的生命周期。钛酸锂电池即使做到了长寿命,也没优势。
2、钛酸锂电池做的企业少,将导致产业整体研发投入少,从目前电池企业研发投入及规划投入看,也很少企业会重点发展钛酸锂电池。未来,其他锂电池技术进步速度将超过钛酸锂电池。
3、锂电池寿命、性能等是受到多个方面的影响,特别是四大材料的影响。钛酸锂仅是负极材料,一个材料再怎么进步,也很难因此让产品产生无可匹敌的优势。更何况正极材料才是影响锂电池性能最重要的材料。
4、钛酸锂电池,最大的劣势是能量密度低,成本高。特别是能量密度低是因为负极材料钛酸锂的原理性能决定,很难有大的突破空间。成本可以通过规模化降低,而基于原理上的弱点,无法通过技术来改变。
5、战新产研从产业趋势角度看,不要相信国际主流企业都做不好的技术,会在中国发光发热。中国基础研究还远达不到国际先进企业水平,想在国际技术潮流中捡漏,无异于异想天开。钛酸锂电池未来市场空间将十分有限。汽车产业基本没有空间,未来汽车产业的空间将比现在还小。储能领域可以尝试,但也绝对不会成为主流,再加上价格高昂,与未来储能有望用动力电池二次利用的高性价比相比,钛酸锂在储能领域前景也堪忧。 针对快速充电与长使用寿命的要求,除负极材料以外,还要针对锂离子电池的其他关键原材料(包括正极材料、隔膜、以及电解液),同时结合特殊的工程化工艺经验,最终形成了“不胀气”的钛酸锂LpTO电池产品,并首先实现了在电动公交客车上的批量应用。
测试数据表明,在6C充电,6C放电,100%DOD的条件下,钛酸锂LpTO单体电池的循环寿命超过25 000次,剩余容量超过80%,同时电芯产生的胀气现象不明显,不影响其寿命;而重庆快速充电纯电动公交的实际应用情况也表明,在电池成组以后,电性能的表现也相当优异,可以保证纯电动公交客车的日常商业化运营。
优点
商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料,但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端:
1、过充电时易析出锂枝晶,造成电池短路,影响锂电池的安全性能;
2、易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低,不可逆容量较大;
3、即碳材料的平台电压较低(接近于金属锂),并且容易引起电解液的分解,从而带来安全隐患。
4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大,循环稳定性差。