钛酸锂电池理论能量密度(钛酸锂电池理论能量密度公式)

磷酸铁锂电池能不能用在电动自行车上？你怎么看？

这个是完全没有问题的。我自己的两辆电动自行车，一辆刚开始是锰酸锂的。用了不到2年，一充就满，一放就光。因为电池仓空间有限，只能改装成三元锂的18650电芯。用了三年，也不行了。

另一辆电动自行车是朋友骑着电池不行了，送给我的。原车是48V10安时的铅酸电池，我拆除了它们，卖了120元的废品。从网上以每安时3元多的单价，邮购了十六只磷酸铁锂电池，又买了块16串的磷酸铁锂电池同口保护板，最大工作电流25A——即使堵转、重载爬坡，也没有问题：因为电机功率是35OW的，堵转电流也顶多2OA。

花了一上午时间组装好，放在原来的铅酸电池仓内，空间还有三分之一没占满。紧紧地嵌了些泡沫塑料，拧紧外壳，提上一试——相对于原来的铅酸电池，现在的磷酸铁锂48v12AH电池组，简直是个空壳子。我用一根食指，就能把它挑起来！

找了个48v1.8A的铅酸电池充电器。拆除负脉冲发生电路，又找到了TL431的R脚，拆下上偏置电阻（大概是50多K至68K），换成100K精密可调电阻。通电后，调节此电阻使输出电压为58.4V，改造完成。

这组电池用了好几年了，陪完了前一辆电动车的一组十AH的锰锂，又基本陪完了换新的三元锂。六、七年后，还能骑行二十多公里。动力依然强劲。

因此，只要电池仓空间允许，换磷酸铁锂电池组应该是首选。因为它性价比太高了。不仅远超锰锂和三元，而且比铅酸电池也毫不逊色。

当然可以了，但是电动自行车目前主要还是铅酸电池为主，毕竟锂电池价格贵，虽然铁锂价格比三元要便宜，但是容量也低，电动自行车主要是低端产品，消费者一般都重视价格，所以锂电池一直推广不是太理想了，请关注 ：容济点火器

铁锂比三元安全，不起火，同时也可以快充，但是体积比三元达，重量也重，密度不如三元，使用寿命长，能循环使用2000次以上。

但是怎么样安全，也没有铅酸电池耐操的，因为锂电池生产不一致性，需要单独的电池管理系统，正极会形成单质铁的问题，单质铁会引起电池的微短路，这也是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的根本原因。

产品的一致性差，管理起来也比铅酸电池困难很多，如果坏了某个电芯，很难只更换一个了，这样在电动自行车这些产品上，维护维修也是个问题。

当然自己改装拿来用，是不会有问题的，单套产品可以自己把控，批量就难了。

两轮电动车之电池，当前依然是以铅酸电池为主，磷酸铁锂电池为辅，三元较少用。

从能量密度看，铅酸只有40~45Wh/kg，磷酸铁锂在120~140Wh/kg，三元在180~200Wh/kg。以72V20A电池组为例，铅酸重36公斤，磷酸铁锂重12公斤，三元重8公斤。

无疑，电池越重耗电量肯定更大。

三元电池的一致性问题极其重要，象木桶板一样，短板决定了桶能装多少水，电池一致性若差，最差的一节电池决定了充电负荷！

钛酸锂电池能量密度在80~100Wh/kg，耐温性能优，循环充电次数2万次，电池衰弱慢，但价格更贵。

从电池成本来看，钛酸锂最贵，1500元以上/kWh，三元电池1100元，磷酸铁锂1000元，铅酸电池500元，以72V20A为例，铅酸700多元，磷酸铁锂1440元，三元1600元，钛酸锂2140元。

因此，从安全性、稳定性、一次性及使用成本综合看，两轮电动车将来必以磷酸铁锂为主，铅酸必淘汰，钛酸锂太贵，三元一致性问题解决好了可以取代磷酸铁锂电池。

肯定可以啊！

不得不说，用在电动自行车产品上的锂电池组，磷酸铁锂的占比还是比较少的，最多的是三元锂电池组。虽然占比较少，但是磷酸铁锂的高安全性和高循环寿命还是得到了高端需求中电动自行车产品的青睐的。

下面，就来说说为什么磷酸铁锂的占比那么少，而又为什么可以得到特殊需求的追捧呢？

为什么使用磷酸铁锂的占比率这么小呢？

这离不开它的材料上的劣势，也是能量密度的问题。举个例子，18650圆柱型电芯，

磷酸铁锂常见较大容量的是18650-3.2V-1800mAh（5.76Wh），

而三元锂的较大容量是18650-3.6V-3500mAh（12.6Wh）。

可以看出，同个体积的情况下，三元锂的能量密度是磷酸铁锂的2倍以上。

再举个例子，36V18Ah的电池组，如果使用磷酸铁锂电芯，需要进行10串10并的组合，也就是100颗18650的电芯；而如果使用三元锂电芯，需要进行10串5并，也就是50颗18650电芯就可以了。

体积重量都会减少一倍，这就会让一些注重小重量小体积的电动自行车产品，不得不选择三元锂电池组了。同个体积的情况下，Wh数越多，续航能力就会越强，所以三元锂是首选。

这就是磷酸铁锂占比率小的原因了！

磷酸铁锂的高安全性、高循环寿命

高安全性

虽然磷酸铁锂电池组能量密度小，但是它的高稳定性高安全性一直是它特有的优势。我们都知道，锂电池组最重要的还是安全性，磷酸铁锂的材料相比三元锂来说，还是属于不活泼的材料行列，特别是高温的情况下，磷酸铁锂的安全性会比三元锂更高。电动自行车是属于室外露天产品，长期在地表运行，锂电池组放电时又会同时产生很高的温升，特别是夏天暴晒时，持续的高温不下，就会让三元锂面临很大的风险，轻则寿命缩短，重则爆炸起火。

这就是为什么一些注重高安全性的电动自行车产品会选择使用磷酸铁锂电池组的原因。

高循环寿命

磷酸铁锂的寿命：电芯方面，标称是2000次循环，组合PACK成锂电池组后，循环寿命标称可以到1500次循环。

三元锂的寿命：电芯方面，标称只有500次循环，组合PACK成锂电池组后，循环寿命标称只能到400次左右。

在循环寿命方面，磷酸铁锂电池是三元锂电池的4倍左右。这也是磷酸铁锂被追捧的另一个重要原因。

电动自行车上面的磷酸铁锂电池组，该如何使用呢？

首先，体积跟重量都是需要增加的。

其次，串并数需要更改，比如36V的三元锂电池组是10串，但是磷酸铁锂就需要做到12串。48V的三元锂13串可以达成，但是磷酸铁锂需要做到15串。这些串数的增加是因为磷酸铁锂的单体标称电压是3.2V，而三元锂电池的标称电压是3.6V。电压平台除以单体的标称电压就是串数了。

并数也是一样，电池组的容量除以单体的容量就等于并数。

比如36V18Ah的电池组，使用磷酸铁锂的18650-3.2V-1800mAh，需要做到12串10并。

说到这里，大家应该知道磷酸铁锂电池能用在电动自行车上，而且知道如何使用了吧？

希望可以帮到大家，谢谢！

磷酸铁锂正在用，早就有厂家在做了！主要是图个安全，说跟铅酸差不多重量的，请问你真拎过么，整体重量也就比三元的高20%多！48v12铅酸我两只手才能拿动，60v20铁锂的一只手拎妥妥的。

自己组装的第一组锂电池就是磷酸铁锂电池组，48V20AH的。连车一起被盗了！再买来一辆电动踏板车时，又组装了一套磷酸铁锂电池组，和一套18650三元锂电池的。

目前看18650密度最高，体积小、重量轻。48V20AH重量只有8公斤。需要注意的是：市场上现在的磷酸铁锂电池买来的大多都是二手拆机品，性能已经衰减大半了，尽量不要购买二手电池！

而18650电池新品很多的。价格越来越便宜。

额…我用过3组了，第一组6050铁锂，整车被偷了，后来7280铁锂，至今还在用，又做了一组72120铁锂，也在用，我组电池只选磷酸铁锂，出了能量密度低于三元外，其他不管是寿命还是安全性比三元强太多了。你用了磷酸铁锂车架报废电池都能用

能用在电动车上，实际上现在有些高价值的成人滑板车就用了。

不大面积推广的原因如下：

1、价格：虽然它能量容积大，但是价格也高。除此之外，为了安全和使用寿命（毕竟价格贵，换一次就是大出血）还需要大量的外围保护电路。平衡充电电路...... 这些加上又是一大笔钱。

2、暴力使用，铅电池已经发展了几十年，只要极板没有老化可以用很久。如果坏了一个重新买一个换上就行。但磷酸铁电池都是小电芯组成电池组，再组成电池包。这些都还没有国家机关强制标准化。自己更换电芯成为一种危险的操作。

3、回收:铅电池的回收非常成熟。基本上修电动车的、收废品的都会收也知道在哪里去卖。但是磷酸铁锂电池如何回收如何销毁到现在也是个问题。

综上所述，现在锂电池的使用成本还非常高。所以难以普及

我的电动自行车就是用的磷酸铁锂电池，14年开始使用到现在还是一直正常工作，容量没怎么感觉下降。

磷酸铁锂电池可以用在电动自行车上，而且是较优的选择。

1.磷酸铁锂的安全性远优于三元电池。

2.磷酸铁锂循环次数约2500-4000次，远大于三元和铅酸。

3.磷酸铁锂的价格也优于三元，全生命价格也优于铅酸。

4.比能量不如三元，但是远优于铅酸。

但是由于电动自行车的电压低，需求容量小，建议选用B类铁锂电池或梯次下来的铁锂电池，这样更能够提升其性价比。

还有其他类电池也有比较好的特点，比如镍氢，锌镍等等，由于产量没有铁锂大，还没有成规模，价格和性能优势还不明显。

也是很期待电池领域百花争艳，在不同细分领域有不同的产品。

钛酸锂电池的特性

钛酸锂（LTO）材料在电池中作为负极材料使用，由于其自身特性的原因，材料与电解液之间容易发生相互作用并在充放循环反应过程中产生气体析出，因此普通的钛酸锂电池容易发生胀气，导致电芯鼓包，电性能也会大幅下降，极大地降低了钛酸锂电池的理论循环寿命。测试数据表明，普通的钛酸锂电池在经过1 500-2 000次左右的循环就会发生胀气的现象，导致无法正常使用，这也是制约钛酸锂电池大规模应用的一个重要原因。

钛酸锂（LTO）电池性能改进是单个材料的性能的提升以及各关键材料的有机整合的综合体现。针对快速充电与长使用寿命的要求，除负极材料以外，还要针对锂离子电池的其他关键原材料（包括正极材料、隔膜、以及电解液），同时结合特殊的工程化工艺经验，最终形成了“不胀气”的钛酸锂LpTO电池产品，并首先实现了在电动公交客车上的批量应用。

测试数据表明，在6C充电，6C放电，100%DOD的条件下，钛酸锂LpTO单体电池的循环寿命超过25 000次，剩余容量超过80%，同时电芯产生的胀气现象不明显，不影响其寿命；而重庆快速充电纯电动公交的实际应用情况也表明，在电池成组以后，电性能的表现也相当优异，可以保证纯电动公交客车的日常商业化运营。 采用电动车辆取代燃油车辆是解决城市环境污染的最佳选择，其中锂离子动力电池引起了研究者的广泛关注.为了满足电动车辆对车载型离子动力电池的要求，研制安全性高、倍率性能好且长寿命的负极材料是其热点和难点。

商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料，但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端：

1、过充电时易析出锂枝晶，造成电池短路，影响锂电池的安全性能;

2、易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低，不可逆容量较大;

3、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。

4、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：

1、它为零应变材料，循环性能好;

2、放电电压平稳，而且电解液不致发生分解，提高锂电池安全性能;

3、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。

4、钛酸锂的电势比纯金属锂的高，不易产生锂晶枝，为保障锂电池的安全提供了基础。 1、相对其他类型的锂离子动力电池能量密度会低一些。

2、胀气问题一直阻碍着钛酸锂电池的应用。

3、相对其他类型的锂离子动力电池价格偏高。

4、电池一致性仍存在差异，随着充放电次数的增加电池一致性差异会逐渐增大。

美国有钛酸锂电池吗？

有！

国际上能够批量生产钛酸锂电池的厂家并不多，主要以美国奥钛与日本东芝集团为代表。钛酸锂电池的应用市场主要有电动车、储能市场及工业应用。

美国奥钛 Altair Nano(美国奥钛纳米技术有限公司)的钛酸锂电池制造方面有其独特的核心技术，在国际上大规格钛酸锂电池制造方面仍处于领先地位，并已解决了所谓的“胀气”问题。目前其第4代65Ah单体钛酸锂电池已用于储能系统，在65℃循环上万次仍无明显的容量衰减。

2010年，珠海银隆耗资5750万美元（约4亿人民币）收购了美国奥钛53.3%的股份。

奥钛公司总部位于美国内华达州雷诺市，占地10万平方英尺，在印第安纳州有一个占地7万平方英尺的生产制造厂。

在钛酸锂电池系统应用方面，奥钛为美国加州提供的混合电动巴士已于2008年投入运行至今。其燃油经济性指标为106.4kg/L远高于普通柴油发电机的23.8kg/L。公司为夏威夷自然能源所的10.5MW风力发电场提供了1MW的存储系统并与当地电网的并网，同时提供为期3年的技术支持服务。此钛酸锂电池储能系统主要用于调控可再生能源的电压波动，并将机组的负荷变化率控制在1MW/min以内。

奥钛的1MW大容量高功率储能机组是目前在美国电网中唯一得到2年多实地商业运作和性能质量检验通过的大容量钛酸锂电池产品。储能系统循环次数超过500000次，充放电总电量超过3300MWh，系统容量损失小于2%，且功率并没有明显的衰减。

日本东芝批量生产以“SCiB”为品牌的钛酸锂电池。其中3.2Ah、10Ah及20Ah铝壳方形电池主要用于电动摩托、电动汽车及汽车启停电池。SCiB电池有着快速充电和长寿命的优势，10分钟即可充电90%以上，反复充放电3000次电量容量衰减不足10%，已经批量应用于“EV—neo”电动摩托车上。

在储能方面，东芝借日本新阳光计划之东风正在将钛酸锂电池应用到大规模储能电站及家庭储能系统。另一家日本企业村田已开发了采用5V镍锰酸锂为正极的新型钛酸锂电池。其电压差为3.2V，能量密度可达到130Wh/K歌，超过了目前磷酸铁锂电池的水平。

国内在钛酸锂电池生产方面已有多家，如湖州微宏、珠海银隆、深圳博磊达、天津市捷威动力工业有限公司、四川兴能、中信国安盟固利电源技术有限公司、湖南杉杉及安徽和深圳周边的多家规模较小的钛酸锂电池生产厂家。

钛酸锂电池和磷酸铁锂电池的区别是什么

钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂，可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。磷酸铁锂电池：是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。

磷酸铁锂电池优点相比目前市面上较为常见的钴酸锂和锰酸锂电池来说，磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点：更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属（原材料成本低）、支持快速充电、工作温度范围广。

磷酸铁锂电池缺点磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低；材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差；产品一致性差；知识产权问题。

钛酸锂电池与磷酸铁锂的分析与比较在纯电动汽车领域，电池多为磷酸铁锂或者三元锂，而近来格力欲收购的银隆客车，其核心竞争力则是另辟蹊径的钛酸锂电池。

国内汽车厂商应用比较多的还是三元锂电池、磷酸铁锂电池。钛酸锂目前还未规模化。并且钛酸锂电池价格高（生产成本高，湿度控制要求高），每瓦时 9 元左右，与磷酸铁锂电池、三元锂电池每瓦时 2 元左右的差距也是很大的。

钛酸锂电池与磷酸铁锂相比究竟孰优孰劣？这还要从两种电池的性能说起。众所周知，锂电池性能主要由正极、负极、电解液和隔膜决定，其中正、负极材料对电池的关键指标，如容量、能量密度、循环寿命、安全性、倍率性能、成本等有重要影响。

钛酸锂电池打破以石墨烯为负极的传统电池技术路线，改以钛酸锂为负极材料，这让它成为同行眼中的异类。但正是钛酸锂自身的特性，让这种材料的电池有着显著特点。

以磷酸铁锂-石墨烯、三元-钛酸锂两种锂电池为例，单从能量密度来看，钛酸锂电池处于劣势。东北证券研报指出，目前磷酸铁锂电池实际比能量为100-120Wh/kg，其中特斯拉采用的镍钴铝三元电池更是达到252Wh/kg，而银隆钛酸锂电池只有90Wh/kg，仅为某些石墨类负极材料电池的一半。

再从成本看，钛酸锂电池也没有优势。目前，银隆钛酸锂电池原材料包括氢氧化钛和氢氧化锂，其价格高于石墨类负极材料。根据中国电池网调研结果，目前磷酸铁锂、三元电池成本在1100元/kwh-1200元/kwh，而钛酸锂电池成本约为三元电池2-3倍。

能量密度低一倍、成本又高出2-3倍，钛酸锂电池如何参与市场竞争？显然，是它自身的独特优势打动了部分业内人士。

（图/文/摄： 问答叫兽） 问界M5 小鹏汽车P7 AION V 传祺GS8 小鹏P5 理想ONE @2019

钛酸锂电池优缺点及前景是什么？

钛酸锂电池缺点介绍：

对锂电位高，导致工作电压低，能量密度降低

2.电池制作过程容易产气

3.电子导电性不好

钛酸锂电池优点介绍：

安全性好，电动车电池最重要的一点就是需要高安全性，钛酸锂由于其平衡电位高，不会在负极形成锂枝晶，而具有很好的安全性。

2.循环性能好，由于其是“零应变”材料，而不会在充放电过程中发生结构的变化，具有非常优越的循环性能。

3.可以快速充放电，锂离子在钛酸锂晶体中的扩散系数是2×10-8cm-2/s,比石墨负极多一个数量级，可以快速充放电，快速充电能力是考察电动车电池的一个重要指标。

4.工作温度范围宽-30℃-60℃，低温下锂的嵌入及脱出能力都会下降，尤其是嵌入能力，钛酸锂负极在-30℃下充电也不会出现导致短路或使负极恶化的锂枝晶出现，这是石墨负极无法做到的，在广泛的环境下能够快速充电和放电，适用于车载用途。

5.自放电小，在一个帖子提到我们的实验数据，正极采用我们常规型锰酸锂，负极用钛酸锂，60度存储28天容量剩余率88%，容量恢复率95%以上。

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