容量高30% 索尼新锂电池NEXELION面世
人们对体积更小、功能更多的数字设备的需求日益提高,迄今为止,一直都是通过电池的使用寿命来体现体积和功能之间的平衡。索尼公司于2月15日宣布推出了业内第一种复合锂离子充电电池。这种名为Nexelion™的新型电池使用了非晶锡阳极材料,与常规锂离子电池相比,可使每单位体积的容量提高30%,这种电池最初将被作为Handycam®摄像机产品的电池组来销售。
不像常规电池那样,阳极采用石墨材料,索尼结合了非晶锡阳极材料,可将每单位体积的锂离子存储容量提高50%,从而使电池的总容量提高30%。
“索尼自1991年开始销售锂离子备用电池以来,通过增强阳极使用的碳和其他材料的性能以及电池结构的改善,电池容量提高了一倍还多。”索尼能源公司副总经理Masayuki Nagamine讲道。“新开发的非晶锡材料是一种高容量的阳极材料,并将使我们的电池在新一代锂离子备用电池中处于领先地位。我们将通过技术开发来进一步提高电池的容量,使我们的产品具备更高的性能和更长的使用寿命。”
尽管锡和硅,或这两种元素的混合物可是使锂离子充电电池具备很高的容量,但在充电或放电过程中,其颗粒形状的变化倾向都很强烈,这就要求改进电池重复使用的衰变特征。索尼开发的非晶锡阳极,结合新型阴极、电解液和电池结构,促成了新一代锂离子电池的诞生,使之具备了更高的耐久性和容量。另外,Nexelion电池改善了充放电特性,缩短了低温条件下的充电时间。
Nexelion复合锂离子充电电池的主要特征
1. 非晶锡阳极
新开发的非晶锡阳极材料包含了多种元素,如锡、钴、碳等,这些元素以毫微米大小进行混合——与使用软质碳和硬质碳及石墨的常规电池相反。通过在锡混合物中添加多种元素,索尼能够最大程度地减小这些元素在充放电时的形状改变,解决了重复使用性方面的问题。与常规石墨阳极相比,这可以将每单位体积的锂离子密度显著提高50%。
2. 多级复合阴极
在阴极,钴、镍、镁等多种金属离子以优化后的原子比例呈晶体结构结合在一起,形成了多金属氧化材料,然后将这种材料添加到经过同样优化、高温高阻抗的锂质材料中。通过推出多级复合阴极,索尼在同样的充电电压下实现了更高的电池容量。同时,可以避免过度放电,提高了电池的可靠性。
3. 增强了低温条件下的特性
在0℃或室温(25℃)条件下,可使充满电的Nexelion电池放电90%。另外,零下20℃的放电量被提高了40%(常规电池的放电量为450mAh),从而延长了雪天和冬季的摄录时间。
4. 充电效率的提高
与常规电池的石墨阳极相比,非晶锡阳极提高了锂离子的亲合性,与常规电池相比,充电效率提高了20%。Nexelion电池可以在30分钟左右的时间里充电90%。
比较项目 |
常规电池(14430G6) |
Nexelion (14430W1) |
阳极材料 |
石墨 (阴极) |
非晶锡材料 |
阴极材料 |
锂钴氧化物 |
多级复合阴极 (钴、镁、镍氧化物的混合物) |
电解液 |
混合电解液 |
新开发的混合电解液 |
大小 |
直径14mm x 高 43mm |
直径 14mm x 高 43mm |
容量(0.2CmA)大小 |
700mAh, 2.6Wh |
900mAh, 3.1Wh 直径 |
标准充电电压 |
4.2V - 3V |
4.2V - 2.5V |
能量密度 |
395Wh/l, 144 Wh/kg |
478Wh/l, 158 Wh/kg |
重量 |
18 克 |
20 克 |