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...锂离子充电电池登陆AABC展,阴极使用安全性更高的锂钛复合氧化物

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  美国在上展出了阴极使用Li4Ti5O12(锂钛复合氧化物)的混合动力车。该公司还在同时举行的会议“LLIBTA”上以“Lithium-ION Battery Systems for HEV applications”为题,就其特点发表了演讲。所开发的电池单元的特点是,阳极使用安全性有定评的LiMn2O4(锂锰氧化物)的同时,阴极使用了安全性更高的Li4Ti5O12。安全性极高,低温下的放电特性以及循环寿命特性优越。

  阴极使用的Li4Ti5O12与通常的石墨不同,不会出现通常阴极与电解液的界面形成的薄膜“SEI(固态电介质界面,Solid Electrolyte Interface)”,内阻抗不会上升。并且由于阴极不会发生树枝状结晶,所以电池单元不会因发热而发生事故。该公司在演讲时为了证明电池单元的高安全性,通过录像播放了手工进行的钉扎试验的情形,对电池单元的安全性之高显得很有自信。

  放电特性方面,放电可高达50C。并且由于内阻小、可以使用与石墨阴极时不同的电解液,所以低温下的放电特性也很好。在放电速率为1C时,但-30℃时确保了90%以上的放电容量。

  循环寿命方面,即使多次进行温度55℃、充电深度(DOD)100%、5C的充放电,在1000循环后仍可实现高达95%的容量维持率。阴极的Li4Ti5O12的特点是,充放电所导致的体积膨胀非常小,不到0.2%,即使反复充放电,结晶结构也不会崩溃。与此相对,通常的石墨的情况下,体积膨胀高达9%,循环寿命特性的提高有限制。

  由于所开发的电池单元的平均电压较低,仅2.5V,所以该电池单元的缺点是,能量密度比阴极使用石墨的锂离子充电电池的低。基于这一点,EnerDel公司认为,此次的电池单元不宜用于电动汽车等,而与高输出功率用途的混合动力车则非常匹配。

  除展出了电流容量1.8Ah和5Ah两种试制电池单元外,还展出了组合了12个5Ah型号电池单元的电池模块。1.8Ah型号为CD大小,外观尺寸为145×130×5mm。5Ah型号为A5大小,外观尺寸为200×111×5.8mm。组合了12个电池单元的电池模块的特点是,各电池模块很容易就能连接在一起。如果将2个模块组合起来,就可以得到高达47kW的输出功率。