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钛酸锂离子电池的技术以及储能系统的应用介绍
钛酸锂离子电池的技术以及储能系统的应用介绍
  • 发布时间:2020-10-26 17:02

钛酸锂离子电池的技术以及储能系统的应用介绍

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钛酸锂离子电池的技术


以低成本亚微米钛酸锂材料取代纳米钛酸锂材料,并以此为基础建立储能用钛酸锂离子电池材料体系。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。


钛酸锂离子电池技术在我国各种储能电池中的竞争应该占有天时、地利、人和之优势。光就使用寿命而言,钛酸锂离子电池超长的循环寿命远胜于各类铅酸电池;其效率、成本及电化学性能更是优于钠硫与液流钒等电池体系。


钛酸锂离子电池技术的适用市场却是混合电动汽车、特殊工业应用及储能应用如调频及电网电压支撑等。这些市场在全世界尚处于起步阶段,谁执牛耳尚未可知。钛酸锂技术有望成为这些市场中的佼佼者。


与传统锂离子电池普遍采用的石墨材料相比,钛酸锂材料在充放电嵌脱锂过程中,骨架结构几乎不发生收缩或膨胀,被称为零应变材料,防止了一般电极材料脱/嵌锂离子时晶胞体积应变而造成的电极结构损坏的问题,因而具有非常优异的循环性能。


钛酸锂离子电池在规模应用中面对的重要问题是成本问题,项目研发之初,其价格是磷酸铁锂离子电池价格的46倍。钛酸锂离子电池价格居高不下,虽然性能显著优于现有锂离子电池,但是经济性因素极大的限制了钛酸锂离子电池的市场推广。


钛酸锂离子电池前路依然会有坎坷,但方向终归是向前。业界公司和研究机构对钛酸锂离子电池技术发展所做的努力,将推动钛酸锂离子电池不断向前发展。


钛酸锂离子电池储能系统的应用


储能被认为是新能源的下一个风口,钛酸锂离子电池在储能领域的应用被人们寄予厚望。钛酸锂离子电池超长的循环寿命、不同凡响的安全性、优异的功率特性以及良好的经济性。这些特性却将会是成就目前正在崛起的大规模锂电储能系统产业的重要基石。


发展储能技术是促进新能源发电、提高电网安全稳定性的关键核心技术之一。在各种类型的电化学储能技术中,钛酸锂离子电池具有循环寿命长、安全性能好等特点,很好的契合了电网储能的应用场景。


以轨道交通车辆车载储能系统为对象,对当前应用于轨道交通车辆中的超级电容、高能电容和锂离子电池等车载储能元件的性能进行比较分析,得出钛酸锂离子电池具有高功率密度、高能量密度、高可靠性的技术特点。结合钛酸锂离子电池的性能特点和控制策略的研究,通过项目应用实例和现场试验比较,钛酸锂离子电池在地铁车辆储能系统中大规模应用的技术优势和广阔前景。


针对储能应用需求,在原有钛酸锂离子电池的基础上提出了满足储能应用需求的钛酸锂离子电池材料体系重构原则与技术方法,研发出亚微米级钛酸锂材料。项目研制的储能用钛酸锂离子电池保持了长寿命高倍率的本征特性,且成本大幅下降。


钛酸锂离子电池储能技术,为大规模长寿命锂离子电池储能系统的建设供应技术积累,同时为长寿命锂离子电池储能装置产业化发展,促进新能源的利用奠定技术基础。


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