东芝:新开发的“非燃烧”锂电池:锂离子水溶液
-降低成本的实现-
东芝:
2020年11月19日
该公司宣布已开发出全球首款“即使在-30°C仍可工作的水性锂离子二次电池(以下称为水性电池)”。
它是一种以水为电解质的电池,即使在外部因素引起火灾的情况下,其安全性也很高。
旨在将来提早提供样品建议。
可再生能源的传播:
随着诸如太阳能发电之类的可再生能源的广泛使用,对蓄电池的需求正在增加,以便吸收受天气影响的输出波动。
锂离子二次电池:
锂离子二次电池通常用作蓄电池。
但是,必须保持3.7V或更高的高压。
因此,电解液通常使用易燃的有机溶剂。
水性锂离子二次电池:
这次是东芝开发的一种水性锂离子二次电池。
负极使用“不可燃烧的锂钛氧化物(LTO),而不是石墨”。 ..
另外,提高安全性
考虑到由外部因素引起的火灾的安全性,
使用不易燃的水溶液作为电解液。
常规水基电池:
在常规的水基电池中,“当长时间操作时,水溶液的电解反应会进行”。
因此,问题在于充电/放电反应没有进行。
东芝水基电池:
东芝开发了一种独特的电池结构,该结构结合了“高浓度电解质和高浓度锂盐”和“固体电解质隔板”。
通过“防止氢离子从正极向负极移动”,抑制了水溶液的电解。
结果是:
“实现充电和放电2000倍以上,是传统技术的10倍”
也,
“为水性电池实现了2.4V的高电压”
进一步,
使用即使在低温下也不会冻结的水溶液,即使在-30°C时也可以充放电。
使用领域:
不含可燃物且不属于《消防法》危险材料
安全措施可以比以前更加简化,
此外,将放宽安装位置的限制,因此
它可以安装在住宅附近或办公楼中。
通过使用水作为电解液,可以期待“通过简化制造设备来降低成本”。
智能日本
https://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/2011/20/news067.html
东芝开发了世界上第一款具有不可燃电解质的锂离子水电池
-定位大型固定式储能系统的更大自由度有望为稳定地管理可再生能源和实现脱碳社会做出贡献-
2020年11月19日
东芝公司(东京:6502)
已经开发出原型可充电锂离子电池
这为实现世界上第一个可以在-30°C下工作的水性大容量固定式蓄电池指明了道路。
应对气候变化并减少温室气体排放
它将需要更多地依赖以间歇性可用性为特征的可再生能源,并且只有通过集成了长期安全可靠的蓄电池的管理系统才能实现最大利用率。
东芝通过开发一种使用水作为水性电解质的电池来解决这一问题。
即使在暴露于火中的情况下,电池长期显示出较低的风险,从而扩大了可安装位置的范围。
它还具有超过2000次充电和放电循环的高耐久性,这一性能可有助于扩大可再生能源的使用。
技术细节
将于2020年11月19日在日本第61届电池研讨会上在线发表。
太阳和风是全球逐渐重要的可再生能源,对于推进脱碳至关重要。
但是,与化石燃料动力源不同,可再生能源的输出会随着时间,天气,季节和位置的不同而波动,要获得稳定的供应,就需要部署大型固定电池来调节输出。
这些系统中使用的电池
是锂离子可充电电池(LIB),因为它们具有高能量密度。
然而,LIB的主要问题是安全性,LIB通过使用具有宽稳定电压范围的易燃有机溶剂作为电解质来实现其高能量密度。
这种易燃性通常限制了蓄电池的安装位置。
确保大型安全性是主要问题,因为大型固定式蓄电池必须长时间运行。
东芝的SCiB™
通过用不易燃的钛酸锂(LTO)代替普通的石墨编码器,可实现出色的安全性能。
除此以外,该公司还通过开发使用水性电解质的电池进一步提高了安全性。
而LTO
确保电池不受冲击和振动,电解质水溶液可确保在安装位置着火时的安全。
这既简化了安全性
在安装过程中必须采取的措施,并扩大了可以安装系统的位置范围。
现在可以考虑在居民区附近和办公楼内安装,这将有助于更大规模地使用大型蓄电池。
东芝企业研发中心: