カスタム高エネルギー密度バッテリー:LanDazzle、ワイヤレスパワーバンクで778Wh/Lを達成

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:

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

あなたの製品を次のレベルに引き上げる準備はできていますか?当社のカスタムLiPoバッテリーソリューションがお客様のウェアラブルデバイスをどのように向上させることができるかをご覧ください。

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