鋰電新聞
Lithium Battery News
馬勒動力系統(tǒng)(MAHLE Powertrain)和Allotrope Energy推出一種新的電池技術,可提供超快速充電和良好的功率密度。通過結(jié)合超級電容器和傳統(tǒng)鋰離子電池的優(yōu)點,該全新鋰碳技術能夠?qū)崿F(xiàn)快速充滿電,時間與為內(nèi)燃機動力汽車加油的時間接近。此外,鋰碳電池不含稀土金屬,可實現(xiàn)完全可回收,且不易受到失控事件的影響。
馬勒動力總成研究主管Mike Bassett博士表示:“里程焦慮通常被認為是電動汽車普及的主要障礙,但如果電池充電和為傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車加油一樣快,那么大部分擔憂就會消失。”
Bassett還表示:“隨著按需經(jīng)濟的興起,用于外賣等城市配送的汽油輕便摩托車變得越來越普遍,從而破壞了空氣質(zhì)量。截至目前,如果沒有昂貴的可互換電池儲備,或者改用更大、更重、能耗更高的電動汽車,那么配送就很難實現(xiàn)脫碳。”
然而,在與Allotrope Energy的合作項目中,馬勒動力總成考慮到由廉價的小容量鋰碳電池提供動力,從而將電動輕便摩托車用作城市運輸車輛。該電池可在配送兩點間,僅用90秒就可充滿電。
Allotrope Energy的鋰碳技術結(jié)合了超級電容器和傳統(tǒng)鋰離子電池的優(yōu)點,可提供了一種可以快速充電并保持良好能量密度的電池。該技術采用高倍率電池型陽極和高容量雙電層電容器(EDLC)型陰極,并由有機電解質(zhì)隔開。
這種電池不會像傳統(tǒng)鋰基電池受到熱降解影響。即使在高溫下,該電池也十分穩(wěn)定,從而允許提供高電流和快速充電,且無需復雜的外部冷卻或電池管理系統(tǒng)。
此外,其電容器式陰極可循環(huán)100,000多次,遠高于傳統(tǒng)電池。同時該電池無需采用稀土金屬,可完全可回收,因此對環(huán)境更加友好,不論是生產(chǎn)過程中還是電池使用后。
作為該項目的一部分,馬勒動力總成對以城市為基礎、目標范圍為25公里的電動助力車快餐配送服務的場景進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)500 Wh的傳統(tǒng)鋰離子電池需要在輪班中充電,即使使用快速充電器,也需要30多分鐘。此外,定期快速充電會縮短電池壽命,因此可能需要每兩年更換一次。然而,鋰碳電池組可以在90秒內(nèi)以20 kW的功率充滿電,這意味著在接下一單配送時就可以完全充滿電。
Bassett表示:“通過超快速充電,電池尺寸可進行優(yōu)化以適應不用車輛使用場景,從而減輕重量并降低成本,進而進一步掃清脫碳障礙。真正的挑戰(zhàn)在于設計能夠吸收如此高電荷的電氣架構。此外,由于市場上沒有合適的充電系統(tǒng)可以從國內(nèi)供應中提供這些充電率,我們創(chuàng)建了自己的定制設計?!?/p>
Bassett團隊提出的解決方案使用的是自己的內(nèi)置電容器儲能,通過增加典型7 kW單相連接的功率,可提供高達20 kW的超快速充電,從而降低成本和復雜性,因此無需進行昂貴的電網(wǎng)連接升級。