很多客户在首次触动微小型钛酸锂电池之际, 都会抛出同一个问题, 那电池若搁置几个月是否就会没电? 这背后实际上介入的是锂电行业一项极为关键的指标, 即自放电率。自放电率径直决定着设备于待机情形下的可使用期限, 对于诸如物联网传感器, ETC收费器, 军用后备电源此类长期处于低功耗亦是待机状态的设备来讲, 超低自放电差不多是最为刻板的门槛。

其电容式微小型钛酸锂电池, 于自放电控制之际进行的那些表现, 切实和那传统锂电显著拉开了差距。经由钛电子大批量出货的电容式钛酸锂电池, 将其充满电之后把它静置用来存放三年, 剩余电量尚且依旧能够保持在95%以上。这究竟意谓着什么呢? 意谓着把设备装入管道井、埋入墙体内、焊于电路板上之后, 哪怕三五年无人去进行维护, 在关键时刻它依旧能够顶上去正常开展工作。

自放电率为什么是选型第一道坎

自放电, 通俗地讲, 就是电池处于放置不用的状态时, 电量会自己偷偷地跑掉。传统的液态锂离子电池, 其自放电率普遍偏高, 存放整整一年, 容量可能会损失百分之二十到百分之三十, 有些质量劣质的电芯, 甚至半年就没电了。而电容式钛酸锂电池, 它的内部结构决定了其自放电通道极少, 电解液与电极材料之间的副反应被大幅度抑制, 在常温的情况下, 年自放电率能够控制在百分之二以内, 这是许多客户拿到样品实际测量之后, 最为惊讶的一点。

于实际应用当中, 此指标与产品的维护成本直接相关, 且关乎可靠性口碑。举例而言, 像物流邮件位置跟踪器, 一批货物被发往于全球各个地方之后。其可能会在仓库之中搁置多达半年时间, 才会被激活从而投入使用。要是电池的自放电情况较为严重, 那么当到达客户手中之时, 已然处于半电的状态。并且, 若GPS模块的发射功率不足够, 便会出现定位漂移甚至是掉线的现象。如此一来, 售后方面的问题便会即刻爆发出来。再比如说消化道内窥镜拍摄用的胶囊, 从出厂到被吞服, 期间有可能间隔数月之久, 而其电池必须能够保证在肠道里面进行高强度的工作。工作持续时间要达到六到八个小时, 要是自放电控制状况不佳, 那胶囊还没完成拍摄工作, 就已经没电了, 这可是会引发医疗事故的。

高低温冲击下自放电会恶化吗

许多严苛场景并非只是常温存放这般易于处理, 化工厂管道监控器, 高海拔边防哨所太阳能储能模组, 军用坦克低温应急启动电源, 这些设备所面临的温度环境, 有可能在零下40℃至零上100℃之间, 出现剧烈的波动情况, 普通锂电池在高温状态下, 自放电会急剧加速, 内部副反应会加剧, SEI膜会被破坏, 容量会出现不可逆的衰减, 在低温状态下，电解液会凝固, 内阻会飙升, 电量无法释放出来。

电容式钛酸锂电池有着特别厉害的地方, 那就是它具备超宽温域特性。它的材料体系本身热稳定性极强, 在100℃ 高温环境中仍可正常运行, 在零下40℃ 的极寒状况下面放电能力仍然充足。更为关键的是, 历经高低温循环冲击之后, 它的自放电率不会出现显著变差, 而这对于户外无人值守设备来讲是至关重要的指标。电梯那种能源回收的系统, 还有铁路信号感知器所需的后备电源这类设备, 在夏天的时候会遭受暴晒, 到了冬天又会面临结冰的情况, 一年当中四季的温差高达七八十度, 所以电池一定要能够承受得住。

微小型封装会不会牺牲自放电性能

有人担忧, 若电池被做小, 能量密度与自放电二者是否会产生冲突。电容式微小型钛酸锂电池所采用的封装结构, 是铝壳搭配橡胶塞, 它不存在传统软包电池所具备的多层铝塑膜热封边。其密封路径短, 漏电风险小。因封装结构简单, 内部环境稳定, 副反应较少, 这种结构自然有助于降低自放电。

并且这种电池能够直接焊接于电路板之上, 无需借助线材进行连接, 既省下了两到三毛钱的安装成本, 又降低了连接器所带来的接触电阻以及漏电隐患。IC生产设备后备电池、高温智能烤箱蓝牙温度计、枪用激光瞄器此类设备, 其内部空间极为有限, 电池必须实现微小型化, 与此同时还要确保长期待机之后依旧有电。电容式钛酸锂电池, 在微小型尺寸这种情况下, 仍然能够保持超过20000次的循环寿命, 并且具备超低自放电率, 这是因为全自动化生产线所带来的工艺一致性, 每一颗电池的密封性, 以及材料纯度, 都处于高度一致的状态, 再加上批次之间自放电率波动极小。

说到底, 超低自放电并非依靠某一个配方达成, 也不是靠某一道工序来实现, 它是材料体系、封装结构以及生产工艺三者相互咬合所产生的结果。经钛电子的电容式微小型钛酸锂电池, 在材料体系、封装结构、生产工艺这三个维度上, 均达成了细分领域的量产标杆水平, 正是基于此, 它才拥有进入军用、医疗、特种装备等严苛供应链的根本缘由。挑选电池的时候, 不能仅仅着眼于标称容量, 自放电率才是决定设备长期可靠性的隐形关键所在。