中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:NEC公司日前開(kāi)發(fā)出了可使錳酸類(lèi)鋰離子充電電池壽命提高一倍以上的技術(shù)(注1)。據(jù)稱(chēng),這種新開(kāi)發(fā)的電池技術(shù)不僅可應(yīng)用于家庭及大廈中,還可用于使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高耐久、更穩(wěn)定化的大型蓄電系統(tǒng)中。
該技術(shù)是在構(gòu)成電池的電解液中添加新開(kāi)發(fā)的添加劑,并組合使用以往的錳酸類(lèi)正極及碳負(fù)極的電極而實(shí)現(xiàn)的。
NEC使用這一技術(shù),試制出了容量為3.7Ah的電池,并根據(jù)普通家庭的能源消耗模式(注2)進(jìn)行了壽命預(yù)測(cè)。結(jié)果顯示,可充電容量降至初期70%的年限可由原來(lái)的約5年延長(zhǎng)到13年,降至初期50%的年限可由原來(lái)的約15年延長(zhǎng)到33年,成功地使壽命延長(zhǎng)一倍以上。
自從NEC使用廉價(jià)且儲(chǔ)藏量豐富的錳正極開(kāi)發(fā)出鋰離子可充電電池,一直將其應(yīng)用于便攜設(shè)備、電動(dòng)自行車(chē)等。但是,需要具備高耐久性的定置式蓄電池在使用以往的錳酸類(lèi)鋰離子充電電池時(shí),會(huì)因?yàn)榉纸夂蟮碾娊庖喝苊礁街谪?fù)極上形成皮膜,而且正極的錳也會(huì)漸漸溶出電解液,從而使電池的電阻升高,出現(xiàn)反復(fù)充放電后容量下降等問(wèn)題。
雖然此前也嘗試過(guò)在電解液中使用添加劑來(lái)提高耐久性,但效果并不太好。此次,NEC使用新開(kāi)發(fā)的有機(jī)硫化合物作為添加劑,通過(guò)每次充放電在電極上形成堅(jiān)固的保護(hù)膜,抑制溶媒的分解,從而解決了這一難題。據(jù)實(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)的測(cè)評(píng),電阻增加值降為原來(lái)的一半,周期壽命可達(dá)原來(lái)的1.5倍-3倍,抑制了因反復(fù)充放電而造成的容量減少。另外,NEC在耐久性評(píng)估實(shí)驗(yàn)中,實(shí)際驗(yàn)證了即使進(jìn)行23500個(gè)周期的充放電,也可維持初期容量的83%。
此次開(kāi)發(fā)的電池基礎(chǔ)技術(shù)預(yù)定在日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)于2011年7月開(kāi)始實(shí)施的項(xiàng)目“安全及低成本大規(guī)模蓄電系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)”中利用。
NEC今后也將繼續(xù)研究開(kāi)發(fā),爭(zhēng)取普及能源密度高的電池技術(shù)。
(注1)與NEC之前產(chǎn)品的比較。
(注2)(社)日本建筑學(xué)會(huì)“住宅內(nèi)能量消耗調(diào)查研究委員會(huì)”根據(jù)關(guān)東2003/10/01~2003/10/06期間各時(shí)刻電耗總量的平均值算出。
(注3)18650型圓筒電池、2320型硬幣電池、三級(jí)式電池等、實(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)的測(cè)評(píng)?! ”4鎸?shí)驗(yàn)與周期實(shí)驗(yàn)用18650圓筒電池進(jìn)行。
(注4)用容量是3.7Ah電池實(shí)施。在25℃、45℃、55℃不同的周期實(shí)驗(yàn)(1小時(shí)充滿電,1小時(shí)放完電)的容量維持率以及抵抗上升。通過(guò)同溫度的保存實(shí)驗(yàn)(充電狀態(tài)、SOC:60%)對(duì)容量、抵抗上升等進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)。