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探究实现续航1000km的技术概念是什么样子(下)

2017-05-22 10:02
小伊琳
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下图Fig3是双极性电极的堆叠stack,可以称之为电堆40。其中,32是隔膜;34是集流体;36是双极性电极,两侧分别是正负极活性物质。基本结构与上面的示例是一样的。

探究实现续航1000km的技术概念是什么样子(上)

下图是含有三个双极性电极的CR2032钮扣电池。正极是LFP,负极是金属锂,采用准固态聚合物电解质和不锈钢集流体。从电压曲线可以看到,只要改变双极性电极的unit数量,就能改变电池的电压,这里给的分别是1unit、2units、3units的电压曲线。例如,很容易通过5个双极性的unit实现一个12V的锂离子电池,下图右侧是日本东芝公司的一个12V双极性电池的部分截面图,从表1的参数中可以看到,这里正极材料是LiMn0.85Fe0.1Mg0.05PO4,负极材料是LTO,集流体是Al,固态电解质电解质是Li7La3Zr2O12(LLZ)和PAN。从封装方式来看,叠片式软包装是比较适合双极性电池的一种方式。

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从上面的结构和数据来看,采用双极性电极结构,很容易就可以实现电池的高压,这比通过将多个电池串联起来实现高电压的方法要更加高效:减少了电池的无效配装空间、降低了连接电阻。相比较如今在开发高电压正极材料上的缓慢进展,双极性电极不失为一种可能

的更加快捷的方式来实现电池高电压输出。当然,正如在前面(一)所说的那样,真正的实际应用还需要解决很多生产制造上的问题。

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