充電更快、壽命更長的新一代電池問世
本大廠新力(Sony)最近推出新一代的磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池,號稱比目前市面上傳統(tǒng)堿性電池與鋰電池的功率更高、壽命更長。這種新型電池的高性能,主要是來自使用了橄欖型磷酸鐵鋰(Olivine-typelithiumironphosphate)做為陰極材料,也是首次將該種特殊物質(zhì)應(yīng)用于商業(yè)化電池的成功案例。
該種陰極新材料結(jié)合了Sony的專利粒子設(shè)計技術(shù),能將電阻最小化,以實現(xiàn)更大的電流輸出;產(chǎn)出的電池功率密度為1,800W/kg,可耐受2,000次的充放電。而新型電池也受益于Sony在開發(fā)Fortelion系列鋰離子二次電池時,所使用的電池芯結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)。
1996年,美國德州大學(xué)的JohnGoodenough與其研究團隊,是首個取得專利以橄欖型磷酸鐵鋰開發(fā)出低放電率、循環(huán)壽命短的電池方案;當(dāng)時還有其它鋰離子電池架構(gòu),例如氧化鋰鈷(lithiumcobaltoxide)、氧化鋰錳(lithiummanganeseoxide)等。科學(xué)家認為磷酸鐵鋰是具潛力陰極材料的原因,是該物質(zhì)非常穩(wěn)定,適用可充電電池、電動車等各種消費性產(chǎn)品。
磷酸鐵鋰的橄欖型晶體結(jié)構(gòu)使其晶格形變(crystallatticedeformation)比其它電池結(jié)構(gòu)來得小,并改善放電過程;其循環(huán)周期因此特別長,也能抵抗氧化、抗酸蝕,讓電池能有更多的電解質(zhì)選擇,其性能也獲得最佳化。在電池不使用的時候,磷酸鐵鋰的保存期限也更長。
另一個磷酸鐵鋰的優(yōu)點,是被認為是「最安全的」電池技術(shù);該種電池芯架構(gòu)在攝氏300~500度的高溫環(huán)境下仍能維持穩(wěn)定,最高甚至可耐受攝氏700度。而在相同的溫度條件下,那些使用鈷、鎳、錳等材料的鋰電池就會開始解體,甚至有爆炸的可能。
利用以上所述之磷酸鐵鋰優(yōu)點,Sony的新電池產(chǎn)品號稱可進行快速充電(在30分鐘內(nèi)達成99%充電完成率),并在使用中維持穩(wěn)定的放電電壓;該款電池并能在2,000次充放電之后,仍保有80%的電容量,種種優(yōu)勢使其適合各種可攜式電子裝置應(yīng)用。除了可攜式消費性電子的應(yīng)用,磷酸鐵鋰電池技術(shù)也可望在電動車應(yīng)用市場取得一席之地。
Sony的新電池產(chǎn)品已經(jīng)在2009年6月份首度應(yīng)用在電動工具中,接下來也可能應(yīng)用在包括馬達驅(qū)動裝置以及手機、Netbook等可攜式電子產(chǎn)品中。