钛酸锂电池优缺点讲解

钛酸锂离子电池优点

钛酸锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度高、密封性能好、无泄露、无记忆效应、自放电率低、充放电迅速、循环寿命超长、工作环境温度范围宽、安全稳定绿色环保等特点，所以在通信电源领域具有非常广泛的应用前景。

钛酸锂作为负极材料时电位平台高达1.55V，比传统石墨负极材料高出1V还多，虽然损失了一些能量密度，但也意味着电池更加安全。技术专家卢蓝光曾表示，电池快速充电时对负极电压需求比较低，但假如过低，锂离子电池就容易析出非常活泼的金属锂，这种锂离子不仅导电，还能跟电解液起反应，然后释放热量，出现可燃气体，引发火灾。而钛酸锂因为高出来的1V电压防止了负极电压为0的情况，也就间接防止了锂离子的析出，从而保证了电池的安全性。

由于钛酸锂离子电池在高温、低温环境中均可以达到安全使用，也体现出其耐宽温(尤其耐低温)的重要优势。目前，银隆钛酸锂离子电池的安全工作温度区域在-50度到65度之间，而普通石墨类负极电池在温度低于-20度时能量就开始衰减，-30度时充电容量仅为充电总容量的14%，在严寒天气下根本无法正常工作。此外，由于钛酸锂离子电池即便过度充电，也仅有1%的体积变化，被称为零应变材料，这使其有着极长的寿命。银隆董事长魏银仓曾表示，银隆钛酸锂离子电池寿命可达30年，与汽车使用寿命相当，而普通石墨负极材料电池平均寿命不过3-4年。从全寿命周期看，钛酸锂离子电池成本更低。

商业化的锂离子电池负极重要采用碳材料，但以碳做负极的锂离子电池在应用上仍存在一些弊端：过充电时易析出锂枝晶，造成电池短路，影响锂离子电池的安全性能；易形成SEI膜而导致充放电效率较低，不可逆容量较大；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；在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大，循环稳定性差。

与碳材料相比，尖晶石型的Li4Ti5O12具有明显的优势：它为零应变材料，循环性能好；放电电压平稳，而且电解液不致发生分解，提高锂离子电池安全性能；与炭负极材料相比，钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2*10-8cm2/s)，可高倍率充放电等。钛酸锂的电势比纯金属锂的高，不易出现锂晶枝，为保障锂离子电池的安全供应了基础。缺点为相对其他类型的锂离子动力锂电池能量密度会低一些；胀气问题一直阻碍着钛酸锂离子电池的应用；相对其他类型的锂离子动力锂电池价格偏高；电池一致性仍存在差异，随着充放电次数的新增电池一致性差异会逐渐增大。