索尼(Sony)最近推出新一代的磷酸铁锂(LiFePO4)电池,号称比目前市面上传统碱性电池与锂电池的功率更高、寿命更长。这种新型电池的高性能,主要是来自使用了橄榄型磷酸铁锂(Olivine-type lithium iron phosphate)做为阴极材料,也是首次将该种特殊物质应用于商业化电池的成功案例。
该种阴极新材料结合了Sony的专利粒子设计技术,能将电阻最小化,以实现更大的电流输出;产出的电池功率密度为1,800W/kg,可耐受2,000次的充放电。而新型电池也受益于Sony在开发Fortelion系列锂离子二次电池时,所使用的电池芯结构设计技术。
1996年,美国德州大学的John Goodenough与其研究团队,是首个取得专利以橄榄型磷酸铁锂开发出低放电率、循环寿命短的电池方案;当时还有其它锂离子电池架构,例如氧化锂钴 (lithium cobalt oxide)、氧化锂锰(lithium manganese oxide)等。科学家认为磷酸铁锂是具潜力阴极材料的原因,是该物质非常稳定,适用可充电电池、电动车等各种消费性产品。
磷酸铁锂的橄榄型晶体结构使其晶格形变(crystal lattice deformation)比其它电池结构来得小,并改善放电过程;其循环周期因此特别长,也能抵抗氧化、抗酸蚀,让电池能有更多的电解质选择,其性能也获 得最佳化。在电池不使用的时候,磷酸铁锂的保存期限也更长。
另一个磷酸铁锂的优点,是被认为是「最安全的」电池技术;该种电池芯架构在摄氏300~500度的高温环境下仍能维持稳定,最高甚至可耐受摄氏700度。而在相同的温度条件下,那些使用钴、镍、锰等材料的锂电池就会开始解体,甚至有爆炸的可能。
利用以上所述之磷酸铁锂优点,Sony的新电池产品号称可进行快速充电(在30分钟内达成99%充电完成率),并在使用中维持稳定的放电电压;该款电池并能 在2,000次充放电之后,仍保有80%的电容量,种种优势使其适合各种可携式电子装置应用。除了可携式消费性电子的应用,磷酸铁锂电池技术也可望在电动 车应用市场取得一席之地。
Sony的新电池产品已经在2009年6月份首度应用在电动工具中,接下来也可能应用在包括马达驱动装置以及手机、Netbook等可携式电子产品中。■
来源:电源系统
http:www.cps800.com/news/2009-8/2009819145448.html