バッテリーに必要な温度
クライアントはバッテリーに以下の要件を指定した:
寸法: Φ65 × 6.0 mm
容量: 4000 mAh
Φ65×6mmのパウチ電池は、厚さわずか6mm、直径65mmと極めて平たい。
バッテリー要件の分析
このサイズはバッテリー容量に相当する:
V = π r2 h = 3.1416 × (32.5 mm)2 × 6 mm
まず、半径の2乗を計算する:32.52 = 1056.25
πを掛ける:
1056.25 × 3.1416 ≒ 3315.9 mm2
厚さ6mmを掛ける:
3315.9 × 6 ≒ 19895.4 mm3 ≈ 19.9 cm3
総有効容積≒20cm3
バッテリーには 4000 mAh 容量。公称電圧を3.7V(リポの典型的な電圧)と仮定すると、エネルギーはおよそ次のようになる:
E = 3.7 × 4.0 ≒ 14.8 Wh
対応 体積エネルギー密度:
体積エネルギー密度 = 14.8 Wh / 19.9 cm3 ≈ 0.744 Wh/cm3 ≈ 744 Wh/L
つまり、以下のエネルギー密度を達成する必要がある。 744 Wh/L 標準的なリポバッテリーでは、次のような機能しか提供されないが、顧客の要求に応えることができる。 250-600 Wh/L.
高エネルギー密度バッテリー(778WH/L)はどのようにして作られるのか?
シリコン-炭素アノードを用いた高エネルギー密度化
の卓越した体積エネルギー密度を達成する。 778Wh/L を採用した。 シリコン-炭素(Si-C)複合アノード.シリコンは理論容量が非常に高いことで知られている。 従来のグラファイトの10倍-これは、同じ体積により多くのリチウムイオンを貯蔵することを可能にし、バッテリーのエネルギー密度を直接的に高める。
しかし、シリコンを取り入れるにはそれなりの課題が伴う:
体積拡大:シリコンはリチウム化中に300%まで膨張することがあり、機械的ストレス、クラック、容量低下の原因となります。
体重の増加:シリコンはグラファイトに比べて密度が高く、重量エネルギー密度に悪影響を及ぼす可能性がある。
電気化学的不安定性:シリコンは、固体電解質間相(SEI)の過剰形成を引き起こし、不可逆的な容量損失を増加させる可能性がある。
私たちは、次のような要素を組み合わせて、慎重にバランスをとっている。 材料設計と先端電極工学:
最適化されたシリコン含有量:複合材中のシリコンとカーボンの比率を注意深くコントロールすることで、過度の体積膨張や重量増加を招くことなく、エネルギー密度を最大化している。
ナノ構造シリコン粒子:シリコンの粒径をナノスケールにすることで、膨張応力を緩和し、サイクル安定性を向上させる。
弾性バインダーと導電性ネットワーク:特殊ポリマーバインダーと導電性添加剤により、充放電サイクル中にシリコンが膨張しても、構造的完全性と電気的接続性を維持します。
層状電極構造:陽極は、体積変化に対応できるよう、厚みと空隙率を段階的に変化させて設計されており、安全性と寿命の両方を高めている。
精密電極積層プロセス
を採用している。 微調整された電極積層プロセス各電極層とセパレーターの厚さを注意深く制御する。
これによって 最大有効材料利用率 これは、778Wh/Lに近い体積エネルギー密度を達成するために極めて重要である。
電極アライメントの公差が厳しいため、内部抵抗が減少し、電力供給が改善される。
正極処方の最適化
高容量正極材をバランスよく配合 エネルギー密度、サイクル寿命、熱安定性.
陰極のコーティング厚は、陽極の特性に合わせて精密に制御され、次のことを保証する。 均一なリチオ化と最小限のストレス 充放電中
先進電解質システム
を使用する。 高導電性低粘度電解質 高密度に充填された電極でもイオン輸送が促進される。
添加物は、その組成に合わせて選択される。 安定したSEI層シリコン陽極の劣化を緩和し、サイクル寿命を向上させる。
熱管理および機械管理
高度なセル設計 放熱と機械的膨張特にシリコン陽極では重要である。
フレキシブルな包装とコントロールされた圧力分布が変形を防ぎ、長期安定性を維持する。
完成品高エネルギー密度バッテリー(778Wh/L)
カスタム・ラウンド・バッテリー
高エネルギー密度:778Wh/L
軽量構造:47g
低い内部抵抗
シリコン・カーボン負極技術
より高い公称電圧:3.87V
結論
を達成した。 778 Wh/Lのエネルギー密度 は、小型バッテリー設計の限界を押し広げる当社の能力を示している。シリコン・カーボン負極、精密な電極積層、堅牢な熱管理を組み合わせることで、私たちは以下のようなバッテリーを生み出しました。 超小型 しかし 信頼性が高く、安全で長持ち.
この高エネルギー密度バッテリーは、次のような用途に最適です。 コンパクトなアプリケーション ワイヤレスパワーバンク、ポータブル電子機器、その他のスペースに制約のあるデバイスなど。当社の革新的なアプローチにより、お客様は以下を享受することができます。 安全性や長寿命に妥協することなく最大限のパフォーマンスを発揮.
ランダズルで達成 最先端のバッテリーソリューション それは単なる目標ではなく、私たちの標準です。
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