快一点！再快一点！—— 村田电池：钛酸锂CT04120篇

judy — Mon, 28 Feb 2022 08:05:07 +0000

随着全社会“数字化”程度的持续加深，大数据检测和分析技术也越来越得到广泛的运用。而其中的一个核心统计学原理：

数据量越多，数据分析结果就越接近实际情况

例如，桥梁或者电网这类大型基础设施中就需要尽可能的多安装传感设备来获得更丰富和更详实的数据，这就要求各种感应设备或者模块尽可能的小型化、无线化和高可用化。

广大“攻城狮们”献祭了一杯杯咖啡，和一根根头发解决了无数电子部件小型化和低功耗化的问题后发现，小微电子设备的能源供给或能源保障问题依然是巨大的障碍点。

其主要问题在于：

设备空间极其有限。在传统的电容储能方案中，即便是超级电容，其能量密度也不足以满足当代小微电子设备的空间要求。

锂电池等产品确实能量密度较高，但是传统锂电池的充放电能力比电容又差的太远，无法满足电路设计中快充快放的要求。且传统锂电池充放电循环寿命短，安全性也不高。另外，微型的可充电锂电池本身的设计和制造难度也很高。

那有没有一种储能产品既能保障一定的能量密度？还能具有较高的充放电能力(特别是充电)？同时还有较高的使用寿命和可靠性？

村田制作所的“攻城狮们”为了能够创造出这种理想的微型储能产品，以头发为祭品，最终成功的召唤出了青眼白

…..不对不对，最终成功召唤出了CT04120微型钛酸锂电池。

CT04120的规格信息如下表所示：

村田钛酸锂电池 vs 传统锂电池

大家可能听说过三元锂电池或者磷酸铁锂锂电池，钛酸锂电池相对不为大众所熟悉，这里给简单科普一下。

所谓钛酸锂电池，主要是讲传统的负极材料从石墨换成了钛酸锂材料（Li4Ti5O12）而得名。

和传统负极材料石墨相比，钛酸锂有以下三个特性：

第一个特性：

在锂电池中，当负极的电位因超过电压而变为0V时，就会析出锂枝晶。而当锂枝晶生长到穿透了隔膜后就会引发正负极内短路，从而引起锂电池自燃。

传统作为负极的石墨材料的负极嵌锂电位约为0.1V，非常接近0V，而钛酸锂负极嵌锂电位约为1.55V。因此从原理上，钛酸锂在锂电池中较难形成锂枝晶，进而大幅降低了锂电池自燃的风险。

第二个特性：

钛酸锂有一种类似于“半导体”的特性。当钛酸锂材料内嵌入了锂离子后，钛酸锂具有了导电相。而当锂离子脱离钛酸锂材料后，钛酸锂就会相变为高阻相即绝缘特性。这种特性使得钛酸锂材料具有了一种“自带短路保护”的功能。

其原理是：当某种原因导致电池内部内短路发生时，钛酸锂负极中的锂离子会在短路电路的作用下离开钛酸锂材料，而失去了锂离子的钛酸锂材料（或者短路的部位的材料）会变成绝缘体，自动的阻止短路的持续，从而实现“电池在短路时的自我保护功能”。

第三个特性：

石墨负极在充放电时会有5%~15%的膨胀发生，多次充放电后，这种物理体积的变化会损害材料，导致容量降低、寿命缩短。而钛酸锂负极材料具有非常稳定的尖晶石型结构，体积几乎不会随锂离子吸藏和释放而产生变化。使得电池使用是否大幅增加。

如下图所示，村田的CT04120电池即便是33C超大充电倍率下的循环寿命依然有4000次以上。

上述三个钛酸锂的材料特点搭配村田电池长年在材料技术和电池技术领域的耕耘，使得村田的CT04120钛酸锂电池具有了：

可承受50C的倍率充电，2分钟不到即可充满电池。

从原理层面的高安全性，使得村田的CT电池在设计中可以无需使用专用IC即可实现高倍率的快充快放。

高安全性和长寿命使得村田的CT电池可以应用于各类复杂的环境中，甚至可以在烤箱加热过程中工作（例如无线牛排温度探针应用）。

村田钛酸锂电池 vs 传统超级电容

当然，很多人会问：

上面这些快充快放+安全长寿的特点，EDLC等超级电容也能做到呀？

这里就要讲到村田CT电池和EDLC等超级电容的一些区别了。

首先，村田CT电池的能量密度是远高于传统超级电容的，能量密度大约是后者的40倍以上，真正意义上实现“储能”功能。（对比数据仅供参考）。

其次，村田CT相比其他超级电池，放电时电压下降的更平缓，实现更稳定更持久更饱满的功率输出。

还有就是村田CT电池相比超级电容具有更低的自放电特性，非常适合当代电子设备对备用电源的储存要求。

总结一下三种产品的对比：

村田电池CT04120的主要应用

村田电池CT04120目前的主要应用有：

小微无线电子设备和小型可穿戴/IOT设备：例如，无线蓝牙牛排温度探针（可随牛排进入烤箱加热），电子笔，医用电动注射器等等

电子设备中的储能或电路中的断电保护设计

更多关于CT04120电池的信息，可前往官网产品页面：技术资料 | CT04120.

村田电池还有其他多种高品质高性能的产品可供客户选择，如果您也对村田电池感兴趣，您可以联系我们，或者联系您所在区域的村田销售，欢迎前来咨询洽谈~！

文章来源： Murata村田中国

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