NEC新技术将锂电池寿命提高3成
2012-07-02
近日,NEC(日本电气公司)成功开发出将电动汽车和混合动力车锂电池蓄电量提高3成以上的新技术。该技术在保证电池安全性和轻量化的前提下,实现电池高压状态的稳定运转,从而延长电动汽车的续航能力。
目前,电动汽车和各种家用大容量蓄电池采用较多的是埋藏量丰富且成本较低的锰电极材料,但所面临的难题是单位质量的蓄电量不够高。如果提高电压来增加蓄电量,电池内部会产生气体,电池寿命因此变短。NEC此次开发的高电压下抑制电极表面电解液酸化分解的技术,使新型电极材料和电解液在高电压下也不会产生气体,即使电极中不使用钴等稀有材料也能增加蓄电量。NEC将充电安全性能极高的尖晶石型锰系正极的一部分置换成镍,再与黑铅负极组合,可使平均运转电压从原来的3.8 V提高到4.5 V,比能量也从原来的150 Wh/kg提升到200 Wh/kg。而之前想达到相同蓄电能力的锂离子充电电池,需要加大30%的质量才可实现。
NEC用耐酸性高的氟化氢电解液溶媒替代原来的碳酸盐系溶媒,解决了一直以来正极和电解液之间酸化分解的难题。实验表明,在20℃室温下,完全充放电500次后,锂电池蓄电量为初期的80%,而在45℃高温下蓄电量可达到初期的60%,达到了与4 V锂电池同等的寿命特性。同时,因抑制了电池内部产生气泡,所以高温反复充放电后的电池膨胀率也从原来的200%降到10%。
据了解,应用NEC的新技术,在保证电池安全性的同时,可提高30%的蓄电量,且兼具容量大和质量轻的优点。市场上目前销售的电动汽车每次充电可行驶200公里左右,如果使用新开发出的电池,行驶距离可提高到约260公里。NEC计划2年内将新电池投入实际使用。
NEC表示今后将继续改善锂电池的蓄电量、使用寿命以及安全性能,继续加大在电动汽车和大型定置式蓄电池实际应用领域的研发力度。