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1 # 科技流隊長
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千瓦時,就是我們所說的多少度電,這是衡量電池容量的一個指標。而電池容量和電池的型別,放電效能,以及體積大小都有關係,所以單純地講鈦酸鋰電池有多少千瓦時是沒有意義的。
我們使用電池,希望電池耐用,“夠勁”。這裡就牽扯到衡量電池效能的重要指標:能量密度。
電池的能量密度是指單位體積或者重量的電池所能放出的電能,用Wh/kg來表示,意思是說每千克所能釋放的電能是多少瓦時。
不同型別的電池的能量密度是不同的,而決定電池效能的關鍵是負極材料,目前電池技術的主流是鋰材料的大量應用,大大提高了電池的能量密度,一般來說,鋰電池的能量密度是鎳氫電池的3倍。鈦酸鋰電池就是採用鈦酸鋰材料作為電池的負極,其工作原理是當電池放電時,鋰離子從鈦酸鋰尖晶石結構材料中脫嵌,進入電解液,穿過隔膜,再經電解質遷移到正極材料表面,然後重新嵌入到正極材料中。通俗說,就是鋰離子在正負極之間來回嵌脫。
目前,鈦酸鋰電池的能量密度達到90Wh/kg,雖然和磷酸鐵鋰電池的能量密度100-120Wh/kg相比有些低了,但是鈦酸鋰電池仍然憑藉其自身的優勢得到了廣泛的使用。
安全性。電池充電時對負極電壓需求比較低,但如果過低,鋰電池就容易析出特性活潑的鋰離子,這種鋰離子不僅導電,還能跟電解液發生反應,釋放熱量,產生可燃氣體,易引發火災。而鈦酸鋰電池電位平臺的高電壓,能達到1.55V,這個高出來的就能避免負極電壓為0的情況出現,也就間接避免了鋰離子的析出,從而保證了電池的安全性。
寬使用環境。目前,成熟的鈦酸鋰電池能在零下50度到零上65度之間安全工作,特別是這個低溫條件下的穩定的放電特性,使得鈦酸鋰電池的使用環境溫度範圍很寬。
長壽命。鈦酸鋰的晶體結構均為尖晶石結構,且晶格常數變化很小,在電池反應過程中只有不到2%的體積變化,被稱為“零應變材料”,這使得鈦酸鋰電池具有很長的壽命,因此耐用程度就大大提高了。
高充放電倍數。這個充放電倍數簡單地說就是電池充放電的最大電流可以到達電池安倍數的多少倍,一般用C來表示。現在,鈦酸鋰電池的C數能到到10-20C,這就意味著其能夠快速的充放電。
鈦酸鋰電池一般是全包裹封閉結構,實際使用時採用串聯形式,達到實際使用電壓,對於動手組裝鈦酸鋰電池包來說,有兩點需要注意:
1. 正負極的搭接要正確和牢固,以免出現短路,發生危險。
2. 每一個單體鈦酸鋰電池的內部電壓,電阻都會有所差異,為了保證組裝後整個電池系統的工作穩定性和安全性,必須對每一塊單體電池進行平衡。這就需要專業的工具和裝置了。
綜上所述,不建議自己DIY鈦酸鋰電池,因為技術條件限制和安全隱患多。
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千瓦時,就是我們所說的多少度電,這是衡量電池容量的一個指標。而電池容量和電池的型別,放電效能,以及體積大小都有關係,所以單純地講鈦酸鋰電池有多少千瓦時是沒有意義的。
我們使用電池,希望電池耐用,“夠勁”。這裡就牽扯到衡量電池效能的重要指標:能量密度。
電池的能量密度是指單位體積或者重量的電池所能放出的電能,用Wh/kg來表示,意思是說每千克所能釋放的電能是多少瓦時。
不同型別的電池的能量密度是不同的,而決定電池效能的關鍵是負極材料,目前電池技術的主流是鋰材料的大量應用,大大提高了電池的能量密度,一般來說,鋰電池的能量密度是鎳氫電池的3倍。鈦酸鋰電池就是採用鈦酸鋰材料作為電池的負極,其工作原理是當電池放電時,鋰離子從鈦酸鋰尖晶石結構材料中脫嵌,進入電解液,穿過隔膜,再經電解質遷移到正極材料表面,然後重新嵌入到正極材料中。通俗說,就是鋰離子在正負極之間來回嵌脫。
目前,鈦酸鋰電池的能量密度達到90Wh/kg,雖然和磷酸鐵鋰電池的能量密度100-120Wh/kg相比有些低了,但是鈦酸鋰電池仍然憑藉其自身的優勢得到了廣泛的使用。
安全性。電池充電時對負極電壓需求比較低,但如果過低,鋰電池就容易析出特性活潑的鋰離子,這種鋰離子不僅導電,還能跟電解液發生反應,釋放熱量,產生可燃氣體,易引發火災。而鈦酸鋰電池電位平臺的高電壓,能達到1.55V,這個高出來的就能避免負極電壓為0的情況出現,也就間接避免了鋰離子的析出,從而保證了電池的安全性。
寬使用環境。目前,成熟的鈦酸鋰電池能在零下50度到零上65度之間安全工作,特別是這個低溫條件下的穩定的放電特性,使得鈦酸鋰電池的使用環境溫度範圍很寬。
長壽命。鈦酸鋰的晶體結構均為尖晶石結構,且晶格常數變化很小,在電池反應過程中只有不到2%的體積變化,被稱為“零應變材料”,這使得鈦酸鋰電池具有很長的壽命,因此耐用程度就大大提高了。
高充放電倍數。這個充放電倍數簡單地說就是電池充放電的最大電流可以到達電池安倍數的多少倍,一般用C來表示。現在,鈦酸鋰電池的C數能到到10-20C,這就意味著其能夠快速的充放電。
鈦酸鋰電池一般是全包裹封閉結構,實際使用時採用串聯形式,達到實際使用電壓,對於動手組裝鈦酸鋰電池包來說,有兩點需要注意:
1. 正負極的搭接要正確和牢固,以免出現短路,發生危險。
2. 每一個單體鈦酸鋰電池的內部電壓,電阻都會有所差異,為了保證組裝後整個電池系統的工作穩定性和安全性,必須對每一塊單體電池進行平衡。這就需要專業的工具和裝置了。
綜上所述,不建議自己DIY鈦酸鋰電池,因為技術條件限制和安全隱患多。