LTO相關(guān)簡(jiǎn)介(20130506)

1、鈦酸鋰鈦酸鋰LTO材料和電池技術(shù)簡(jiǎn)介材料和電池技術(shù)簡(jiǎn)介編制編制: :珠海銀通新能源有限公司珠海銀通新能源有限公司研究院研究院日期日期: : 2013-05-06介紹介紹內(nèi)容內(nèi)容一一. LTO材料材料和電池的優(yōu)勢(shì)和電池的優(yōu)勢(shì)二二. 銀通銀通LTO電池產(chǎn)品介紹電池產(chǎn)品介紹1.1 傳統(tǒng)鋰離子電池石墨負(fù)極的不足傳統(tǒng)鋰離子電池石墨負(fù)極的不足石墨電位0.1V vs Li+/Li，與電解質(zhì)反應(yīng)在界面形成一層鈍化膜，并且容易形成鋰枝晶石墨由于層狀結(jié)構(gòu)，鋰離子嵌入/脫出過程引起較大形變（10.3%），導(dǎo)致循環(huán)性能不足Li+在石墨中的離子遷移速率較低，導(dǎo)致充電較慢1.2 鈦酸鋰電池的技術(shù)優(yōu)勢(shì)鈦酸鋰電池的技術(shù)優(yōu)勢(shì)循

2、環(huán)壽命是其它電池的循環(huán)壽命是其它電池的 4-100 倍，壽命周期成本更低倍，壽命周期成本更低 100% DOD的循環(huán)次數(shù)超過16,000次，10% DOD的循環(huán)次數(shù)超過1.6億次。行業(yè)中最快的充電倍率行業(yè)中最快的充電倍率 6分鐘可以使系統(tǒng)充滿90% 的能量，并且對(duì)壽命幾乎沒有影響在所有鋰電技術(shù)中具有最寬的工作溫度范圍在所有鋰電技術(shù)中具有最寬的工作溫度范圍 在- 40 到 55 的溫度范圍內(nèi)均可正常工作更安全的化學(xué)體系降低了電池起火和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)更安全的化學(xué)體系降低了電池起火和爆炸的風(fēng)險(xiǎn) 熱失控溫度明顯高于其它鋰電池化學(xué)體系1.3 鈦酸鋰穩(wěn)定的鈦酸鋰穩(wěn)定的3D結(jié)構(gòu)提供了超長(zhǎng)的循環(huán)壽命結(jié)構(gòu)提供了超長(zhǎng)

3、的循環(huán)壽命嵌入嵌入/脫嵌脫嵌產(chǎn)產(chǎn)生的生的應(yīng)應(yīng)力力嚴(yán)嚴(yán)重重影響了影響了電電池的循池的循環(huán)環(huán)壽命壽命嵌入嵌入/脫嵌幾乎不脫嵌幾乎不產(chǎn)產(chǎn)生生應(yīng)應(yīng)力，力，極大地提高了極大地提高了電電池的循池的循環(huán)環(huán)壽命壽命SEILayer隔膜石墨負(fù)極LiMO正極+ 集流體Al-集流體Cu多孔的負(fù)極、正極和隔膜浸泡在電解液中Li+ (CO3-, OH-)首次效率損失超過10%nLTO負(fù)極LiMO正極隔膜+ 集流體Al-集流體Al多孔的負(fù)極、正極和隔膜浸泡在電解液中沒有首次效率損失1.4 鈦酸鋰材料的電化學(xué)穩(wěn)定性高鈦酸鋰材料的電化學(xué)穩(wěn)定性高鈦酸鋰電芯鈦酸鋰電芯鈦酸鋰電池的優(yōu)勢(shì)鈦酸鋰電池的優(yōu)勢(shì):鈦酸鋰與電解液之間的反應(yīng)活性

4、較低，幾乎不生成SEI膜，改善了電池的穩(wěn)定性和安全性在很高的溫度下，鈦酸鋰能夠吸收正極分解所產(chǎn)生的氧氣，降低了熱失控的風(fēng)險(xiǎn)，提高了電池的安全性鈦酸鋰從根本上消除了金屬鋰枝晶的產(chǎn)生，降低了電池發(fā)生內(nèi)部短路的風(fēng)險(xiǎn)傳統(tǒng)的石墨電芯傳統(tǒng)的石墨電芯1.5 鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命(衰減到初始容量的衰減到初始容量的80%）儲(chǔ)儲(chǔ)能削峰填谷能削峰填谷應(yīng)應(yīng)用，用，每天每天1次循次循環(huán)環(huán)， ，預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)使用壽命超使用壽命超過過50年年電電網(wǎng)網(wǎng)調(diào)頻調(diào)頻和混合和混合動(dòng)動(dòng)力力車應(yīng)車應(yīng)用用每天多次循每天多次循環(huán)環(huán)預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)使用壽命超使用壽命超過過20年年鈦酸鋰電池鈦酸鋰電池5555高溫循環(huán)性能高溫循環(huán)性能 LT

5、O電池具有超長(zhǎng)的循環(huán)壽命，根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的推導(dǎo)， LTO電池常溫循環(huán)壽命約為55oC高溫循環(huán)壽命的6倍倍左右。充充/放電倍率：放電倍率：2C/2C鈦酸鋰電池鈦酸鋰電池的室溫循環(huán)性能的室溫循環(huán)性能 下圖為YTE實(shí)驗(yàn)室目前的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，電池循環(huán)曲線受室溫變化（2035oC）影響有一定波動(dòng)。1.6 鈦酸鋰電池鈦酸鋰電池倍率性能倍率性能 LTO電池具備快速充放電能力，可以在10分鐘內(nèi)（6C）使電池能量達(dá)到90%以上。1.7 鈦酸鋰電池鈦酸鋰電池低溫性能低溫性能 LTO電池具有其它鋰離子電池?zé)o法比擬的優(yōu)異低溫充放電性能，可以在-40oC的嚴(yán)酷條件下正常工作。02.04.06.0電電池池電壓

6、電壓(V)電電池溫度池溫度 OC 130o 20o 0o 100o - 20o - 40o 260o 200o 300o4.2傳統(tǒng)傳統(tǒng)的的鋰鋰離子離子電電池池鈦鈦酸酸鋰電鋰電池的安全溫度超池的安全溫度超過過 240 oC，是其它，是其它鋰鋰離子離子電電化學(xué)體系的兩倍化學(xué)體系的兩倍1.8 鈦酸鋰電池具有更寬的安全溫度和安全電壓范圍鈦酸鋰電池具有更寬的安全溫度和安全電壓范圍安全性能評(píng)估針刺針刺擠壓擠壓短路短路過放過放 根據(jù)電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池 QC/T 743-2006進(jìn)行的電池安全性能測(cè)試，LTO電池均已通過。下圖為YTE實(shí)驗(yàn)室測(cè)試后的實(shí)物照片。240 熱沖擊實(shí)驗(yàn)：鈦酸鋰電池提供了超乎尋常的安

7、全性能熱沖擊實(shí)驗(yàn)：鈦酸鋰電池提供了超乎尋常的安全性能傳統(tǒng)的鋰離子電池在160 時(shí)發(fā)生了嚴(yán)重的爆炸鈦酸鋰電池在240 oC的高溫下仍然沒有發(fā)生熱失控加加熱熱前前加加熱熱后后二、銀通鈦酸鋰電池介紹二、銀通鈦酸鋰電池介紹LTO電池生產(chǎn)流程2.1 鈦酸鋰電池生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介鈦酸鋰電池生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介2.2 鈦酸鋰鈦酸鋰20Ah軟包裝電池規(guī)格介紹軟包裝電池規(guī)格介紹電池規(guī)格電池規(guī)格使用溫度范圍使用溫度范圍-40-40 55 55儲(chǔ)存溫度范圍儲(chǔ)存溫度范圍-10-10 55 55標(biāo)稱工作電壓標(biāo)稱工作電壓2.3V2.3V電池標(biāo)稱容量（電池標(biāo)稱容量（1C1C充電充電/1C/1C放電）放電）20Ah20Ah標(biāo)準(zhǔn)充電

8、電流標(biāo)準(zhǔn)充電電流20A20A快速充電電流快速充電電流120A120A最大充電電流最大充電電流200A200A單體電池重量單體電池重量650g650g電池尺寸電池尺寸( (厚厚寬寬高高) )8.5mm8.5mm200.0mm200.0mm235.0mm235.0mm循環(huán)壽命循環(huán)壽命2525條件下條件下1C1C充電充電/1C/1C放電放電100%DOD100%DOD1000010000次（次（80%80%）5555條件下條件下2C2C充電充電/2C/2C放電放電100%DOD100%DOD10001000次（次（90%90%）充放電電壓限制條件充放電電壓限制條件-40-403030環(huán)境下限制電壓環(huán)

9、境下限制電壓1.5V 3.0V1.5V 3.0V30305555環(huán)境下限制電壓環(huán)境下限制電壓2.0V 2.8V2.0V 2.8V2.3 鈦酸鋰鈦酸鋰45Ah圓柱電池規(guī)格介紹圓柱電池規(guī)格介紹電池規(guī)格電池規(guī)格使用溫度范圍使用溫度范圍-40-40 55 55儲(chǔ)存溫度范圍儲(chǔ)存溫度范圍-10-10 55 55標(biāo)稱工作電壓標(biāo)稱工作電壓2.3V2.3V電池標(biāo)稱容量（電池標(biāo)稱容量（1C1C充電充電/1C/1C放電）放電）45Ah45Ah標(biāo)準(zhǔn)充電電流標(biāo)準(zhǔn)充電電流45A45A快速充電電流快速充電電流270A270A最大充電電流最大充電電流450A450A單體電池重量單體電池重量1.75kg1.75kg電池尺寸電池

10、尺寸( (直徑直徑高高) )60.0mm60.0mm0.50.5260.0mm260.0mm0.50.5循環(huán)壽命循環(huán)壽命2525條件下條件下1C1C充電充電/1C/1C放電放電100%DOD100%DOD2000020000次（次（80%80%）5555條件下條件下2C2C充電充電/2C/2C放電放電100%DOD100%DOD30003000次（次（80%80%）充放電電壓限制條件充放電電壓限制條件-40-403030環(huán)境下限制電壓環(huán)境下限制電壓1.5V 3.0V1.5V 3.0V30305555環(huán)境下限制電壓環(huán)境下限制電壓2.0V 2.8V2.0V 2.8V電池規(guī)格電池規(guī)格使用溫度范圍使用

11、溫度范圍-40-40 55 55儲(chǔ)存溫度范圍儲(chǔ)存溫度范圍-10-10 55 55標(biāo)稱工作電壓標(biāo)稱工作電壓2.3V2.3V電池標(biāo)稱容量（電池標(biāo)稱容量（1C1C充電充電/1C/1C放電）放電）180Ah180Ah標(biāo)準(zhǔn)充電電流標(biāo)準(zhǔn)充電電流180A180A快速充電電流快速充電電流360A360A最大充電電流最大充電電流540A540A單體電池重量單體電池重量7.5kg7.5kg電池尺寸電池尺寸( (長(zhǎng)長(zhǎng)寬寬高高) )185.0mm185.0mm0.50.5185.0mm185.0mm0.50.5168.0mm168.0mm0.20.2循環(huán)壽命循環(huán)壽命2525條件下條件下1C1C充電充電/1C/1C放電

12、放電100%DOD100%DOD2000020000次（次（80%80%）5555條件下條件下2C2C充電充電/2C/2C放電放電100%DOD100%DOD20002000次（次（80%80%）充放電電壓限制條件充放電電壓限制條件-40-403030環(huán)境下限制電壓環(huán)境下限制電壓1.5V 3.0V1.5V 3.0V30305555環(huán)境下限制電壓環(huán)境下限制電壓2.0V 2.8V2.0V 2.8V2.4 鈦酸鋰鈦酸鋰180Ah環(huán)形電池規(guī)格參數(shù)環(huán)形電池規(guī)格參數(shù)已投產(chǎn)的一期工程：n 產(chǎn)品類別： 通用電池 動(dòng)力電池 儲(chǔ)能電池 n 生產(chǎn)線： 3條全自動(dòng)化生產(chǎn)線 n 年產(chǎn)能： 1億AH鋰離子電池 2000套動(dòng)力總成 2000輛新能源汽車2.5 生產(chǎn)規(guī)模簡(jiǎn)介生產(chǎn)規(guī)模簡(jiǎn)介Altair為為Proterra 的電動(dòng)巴士提供先進(jìn)的的電動(dòng)巴士提供先進(jìn)的鈦酸鋰電池模塊鈦酸鋰電池模塊 更低的運(yùn)行成本更低的運(yùn)行成本- 其燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為17.5英里/加侖，遠(yuǎn)高于普通柴油發(fā)電機(jī)的3.9英里/加侖，并且電動(dòng)巴士的維護(hù)成本顯著降低 更低的首次投入成本更低的首次投入成本- 10分鐘充滿電的能力可以使電池的尺寸和