鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:973次 | 2019年03月28日
比較鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包的優(yōu)缺點(diǎn)?
鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)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(jiàn)的鈷酸鋰電池來(lái)說(shuō),磷酸鐵鋰電池包有更高的安全性、更長(zhǎng)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。下面小編就詳細(xì)對(duì)這兩種鋰電池進(jìn)行分析。
鈦酸鋰電池:
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(huì)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(dòng)摩托車和要求高安全性、高穩(wěn)定性和長(zhǎng)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(wú)泄露、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽命超長(zhǎng)、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(guò)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(huì)產(chǎn)生可燃性氣體,帶來(lái)安全隱患。鈦酸鋰的電勢(shì)比純金屬鋰的電勢(shì)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(zhǎng)
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(shì)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(duì)其他類型的鋰離子動(dòng)力電池能量密度會(huì)低一些。
2、脹氣問(wèn)題一直阻礙著鈦酸鋰電池的應(yīng)用。
3、相對(duì)其他類型的鋰離子動(dòng)力電池價(jià)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(huì)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(jià)格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富,不會(huì)有供料問(wèn)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(zhǎng),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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)。
▇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(dòng)電流可達(dá)2C。
▇安全:磷酸鐵鋰電池包已經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全測(cè)試,即使在劇烈的碰撞中也不會(huì)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(wú)毒,無(wú)論在生產(chǎn)及使用中均無(wú)污染,符合歐洲RoHS規(guī)定,為綠色環(huán)保電池。
▇無(wú)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(wú)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(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。
鈦酸鋰電池與磷酸鐵鋰電池的分析與比較:
國(guó)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)模化。并且鈦酸鋰電池價(jià)格高(生產(chǎn)成本高,濕度控制要求高),每瓦時(shí)9元左右,與磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池每瓦時(shí)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(lái)看,鈦酸鋰電池處于劣勢(shì)。東北證券研報(bào)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?gòu)某杀究矗佀徜囯姵匾矝](méi)有優(yōu)勢(shì)。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(jià)格高于石墨類負(fù)極材料。根據(jù)中國(guó)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(chǎng)份額十分小眾。磷酸鐵鋰電池包才是市場(chǎng)的主流。