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NEC針對電動車應用開發全新錳系鋰離子二次電池

上網時間: 2012年11月05日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:NEC  錳系  鋰離子  二次電池  電動車 

NEC開發了全新錳系鋰離子二次電池,其電池包含了可產生高電壓的正極材料、以及在產生高電壓的同時提升其穩定性的電解液。藉由此二次電池的研發,未來將能延長電動車的續航距離、並減輕電池重量,突破現行電動車難以克服的兩大瓶頸。

NEC目前使用蘊藏量豐富、低價的錳元素作為正極材料,開發、生產鋰離子二次電池,並使用於電動車及家用大容量蓄電設備中。然而,如何提升其能源密度仍是目前亟待克服的議題。為此,NEC致力於開發可產生高電壓電力的電池、以及可控制正極表面於高電壓生成時所產生氧化分解情形的電解液。

NEC本次所開發的正極材料及電解液,不僅能夠維持電池的安定性,更可提升30%的能源密度,達到電池大容量、輕量化的雙重目的。透過這項研發,未來將能滿足延長電動車續航距離、減輕蓄電系統重量、以及因電池模組數量的減少而使電池管理更加容易等多重益處。除此之外,本次開發的二次電池,更與現有4V鋰離子二次電池擁有相同的電池壽命。

該新一代二次電池特點如下:

1. 開發高電壓、高安全性的正極材料、滿足電池的大容量與輕量化──NEC針對現行使用、充電時提供高度安全性的尖晶石構造錳系正極材料,將其部份材料置換成鎳金屬材質,以促進高電壓的生成。透過該正極材料與黑鉛材質的負極材料,可使平均工作電壓由現有的3.8V大幅提升至4.5V,能量密度亦由現有的150Wh/kg提升至200Wh/kg。換句話說,相同重量的電池,可擴充30%的蓄電容量;而同樣的蓄電容量中,能夠減輕30%的電池重量。

2. 開發新型電解液、實現高工作電壓、壽命長的電池──將電解液的溶劑自碳酸鹽改為耐氧化性高的氟素溶劑,以降低現行二次電池中正極材料與電解液介面的氧化分解情形。於室溫下(20℃)進行500次循環充放電測試後,蓄電容量為原始容量之80%;而於高溫下(40℃)則是原始容量的60%,並且與現行4V電池擁有相同等級的電池壽命。除此之外,透過降低電池模組內部氣體的產生,高溫下循環測試後的電池膨脹率,亦由現有的兩倍以上大幅縮減10%,有效提升其實用性。

NEC將針對錳系鋰離子二次電池的容量、壽命、穩定性等進行持續性的研發改善,並將其成果貢獻至電動車及大型固定式蓄電裝置產品中,協助人類邁向更便利的科技智慧生活。





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