鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2011年06月02日
美國(guó)一家公司開(kāi)發(fā)出兼顧能量密度與高溫工作條件的鋰電池
美一學(xué)術(shù)刊物《技術(shù)評(píng)論》近日?qǐng)?bào)道,美國(guó)萊登能源公司研發(fā)出了一種非常適合電動(dòng)汽車(chē)使用的新式鋰電池,新電池在高于現(xiàn)有鋰電池能量密度的基礎(chǔ)上,還可以在高溫下安全工作,從而全面提高了鋰電池性能。
目前,電動(dòng)汽車(chē)或者混合動(dòng)力汽車(chē)用鋰電池的問(wèn)題是:如果能量密度過(guò)高,會(huì)產(chǎn)生一些安全問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外均有因動(dòng)力電池而引起的汽車(chē)安全事故。新電池通過(guò)對(duì)電解液、正極材料、負(fù)極材料的全面革新,從而對(duì)上述問(wèn)題作出改進(jìn):
1、萊登能源公司用石墨集電器和酰亞胺鈉替換了傳統(tǒng)電池電解液中使用的鋁制集電器和六氟磷酸鋰。六氟磷酸鋰會(huì)同電池內(nèi)部的水發(fā)生反應(yīng),這種反應(yīng)會(huì)顯著降低電池的壽命,而酰亞胺鈉不會(huì)發(fā)生這種反應(yīng)。新電池的能量密度比現(xiàn)在使用中的電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子高50%。六氟磷酸鋰在室溫下就會(huì)分解,且其效率在55℃時(shí)會(huì)顯著降低,而酰亞胺鈉在更高的溫度下都不會(huì)分解,使電池壽命得到增加的同時(shí)在60℃以上的高溫下都能很好地工作。
但酰亞胺鈉也會(huì)引起麻煩,它會(huì)腐蝕一般電池中都有的鋁制集電器,因此,萊登公司就用了能對(duì)抗這種腐蝕的石墨來(lái)替代。
2、在電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程中,人們有時(shí)把廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品中的鋰離子電池用于汽車(chē)動(dòng)力,但要確保它們能在電動(dòng)汽車(chē)或混合動(dòng)力汽車(chē)內(nèi)安全地工作卻需要對(duì)其做出一定的設(shè)計(jì)改進(jìn)。慣常的方法是,汽車(chē)制造商們使用能量密度較低的電池,并且還使用電子設(shè)備和冷卻系統(tǒng)來(lái)確保電池不會(huì)過(guò)熱。
而新電池可以使用空氣冷卻劑進(jìn)行冷卻,并且不需要使用液體冷卻劑,這將減少成本并讓電池更輕。萊登現(xiàn)在也在研發(fā)電池管理電子設(shè)備和軟件,以便對(duì)讓電池“折壽”的過(guò)度充電或充電不足問(wèn)題作出適當(dāng)處理。為此,公司最近從政府獲得了296萬(wàn)美元的資助用于每月制造出10個(gè)汽車(chē)電池箱。
3、鋰離子磷酸鹽等陰極材料能對(duì)抗高溫,因此,有時(shí)也被用作電動(dòng)汽車(chē)的電池,但其能量密度較低。萊登公司將改進(jìn)的重心放在會(huì)影響電池陰極和陽(yáng)極的性能及決定電池壽命和穩(wěn)定性的電解液和集電器上。從而使得“在熱管理、電池的壽命周期以及能源密度方面,萊登的電池技術(shù)具有真正的優(yōu)勢(shì)。”
說(shuō)到新電池的應(yīng)用前景,萊登公司表示,希望新技術(shù)最先用于手提電腦,針對(duì)手提電腦的新電池將可以充放電1000次,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在手提電腦電池的300次左右。
1、萊登能源公司用石墨集電器和酰亞胺鈉替換了傳統(tǒng)電池電解液中使用的鋁制集電器和六氟磷酸鋰。六氟磷酸鋰會(huì)同電池內(nèi)部的水發(fā)生反應(yīng),這種反應(yīng)會(huì)顯著降低電池的壽命,而酰亞胺鈉不會(huì)發(fā)生這種反應(yīng)。新電池的能量密度比現(xiàn)在使用中的電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子高50%。六氟磷酸鋰在室溫下就會(huì)分解,且其效率在55℃時(shí)會(huì)顯著降低,而酰亞胺鈉在更高的溫度下都不會(huì)分解,使電池壽命得到增加的同時(shí)在60℃以上的高溫下都能很好地工作。
但酰亞胺鈉也會(huì)引起麻煩,它會(huì)腐蝕一般電池中都有的鋁制集電器,因此,萊登公司就用了能對(duì)抗這種腐蝕的石墨來(lái)替代。
2、在電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程中,人們有時(shí)把廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品中的鋰離子電池用于汽車(chē)動(dòng)力,但要確保它們能在電動(dòng)汽車(chē)或混合動(dòng)力汽車(chē)內(nèi)安全地工作卻需要對(duì)其做出一定的設(shè)計(jì)改進(jìn)。慣常的方法是,汽車(chē)制造商們使用能量密度較低的電池,并且還使用電子設(shè)備和冷卻系統(tǒng)來(lái)確保電池不會(huì)過(guò)熱。
而新電池可以使用空氣冷卻劑進(jìn)行冷卻,并且不需要使用液體冷卻劑,這將減少成本并讓電池更輕。萊登現(xiàn)在也在研發(fā)電池管理電子設(shè)備和軟件,以便對(duì)讓電池“折壽”的過(guò)度充電或充電不足問(wèn)題作出適當(dāng)處理。為此,公司最近從政府獲得了296萬(wàn)美元的資助用于每月制造出10個(gè)汽車(chē)電池箱。
3、鋰離子磷酸鹽等陰極材料能對(duì)抗高溫,因此,有時(shí)也被用作電動(dòng)汽車(chē)的電池,但其能量密度較低。萊登公司將改進(jìn)的重心放在會(huì)影響電池陰極和陽(yáng)極的性能及決定電池壽命和穩(wěn)定性的電解液和集電器上。從而使得“在熱管理、電池的壽命周期以及能源密度方面,萊登的電池技術(shù)具有真正的優(yōu)勢(shì)。”
說(shuō)到新電池的應(yīng)用前景,萊登公司表示,希望新技術(shù)最先用于手提電腦,針對(duì)手提電腦的新電池將可以充放電1000次,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在手提電腦電池的300次左右。