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90秒充满电!新型锂碳(Li-C)电池实现了突破性的电池技术

发布时间:2022-10-03 10:59:30 来源:爱游戏体育登陆链接 作者:爱游戏体育登陆入口





  近日,德国(Mahle)动力总成公司和阿特罗普能源公司(Allotrope Energy)共同公布了一项新的电池技术,该技术可以提供超高速充电和良好的功率密度。通过结合超级电容器和传统锂离子电池的优点,新的锂碳(Li-C)技术使电池充满电的时间几乎与燃油汽车的加油时间相似。此外,这种锂碳(Li-C)电池不含稀土金属,完全可回收,而且不容易受到失控事件的影响。

  (Mahle)公司的研究主管迈克·巴西特博士表示:“里程焦虑,通常被认为是电动汽车普及的主要障碍,但如果电池充电的时间与传统内燃机汽车的加油时间相同,那么大部分担忧就会烟消云散了。”

  事实上,随着按需经济的兴起,用于外卖等城市配送的汽油动力轻便摩托车的使用量迅速增加,这导致了我们城市的空气质量问题。同时,大量的电动轻便摩托车也涌上街头,但较短的里程和漫长的充电时间,也让用户很难将其作为燃油车辆的替代品。而且,到目前为止,如果不储备昂贵的可更换电池,或者改用能耗更高、更大、更重的电动汽车,就很难实现这些运输的脱碳。

  好消息是,在与阿特罗普能源公司的一个合作项目中,(Mahle)公司考虑了希望将电动轻便摩托车用作城市交通工具,由廉价的小容量锂碳电池提供动力,这种电池可以在车辆停靠时仅用短短90秒,就能完成充电。

  阿特罗普能源公司(Alltrope Energy)的锂碳技术,结合了超级电容器和传统锂离子电池的优点,提供了一种可以快速充电但仍保持良好能量密度的电池。这项技术的特点是采用高速率电池型阳极和大容量双电层电容器(EDLC)式阴极,由有机电解质隔开。

  其结果是,这种电池不会遭受传统锂电池所经历的热降解效应。它的稳定性,甚至在高温下,允许高电流传输和快速充电。而且,所有这些都不需要额外的外部冷却,或复杂的电池管理系统。

  此外,其电容式阴极的使用寿命超过10万次,远高于传统电池。而稀土金属的去除和设计的完全可回收性,使其在生产期间和生产后很长一段时间对环境都更加友好。

  作为项目实验的一部分,(Mahle)公司系统研究了一个基于城市的电动助动车快餐递送服务的场景,目标距离为25公里。500Wh的传统锂离子电池需要在换班期间充电,即使是有快速充电器,也需要30分钟以上的时间。此外,频繁的快速充电会降低电池寿命,最终导致电池可能需要每一年或两年更换一次。

  然而,新型的锂碳(Li-C)电池组可以在90秒内以20千瓦的速度充电,这意味着,在下一次送餐的等待时间内就可以完成一次完全充电。

  (Mahle)公司的研究主管迈克·巴西特博士还表示:“通过超快充电,电池的尺寸可以进一步优化,以适应电动汽车的使用场景。这不仅可以节省重量,还可以降低成本,从而进一步降低脱碳的障碍。对于电动汽车而言,真正的挑战来自于设计能够吸收如此高的电荷率的电气架构。此外,由于市场上没有合适的充电系统,我们还创造了自己的定制设计。”

  巴西特博士的团队提出的解决方案,使用其内置的基于电容器的能量存储,通过增加典型的7kW单相连接的功率,提供高达20kW的超快充电,从而降低成本和复杂性,同时消除昂贵的电网连接升级的需要。

  (Mahle)公司的迈克·巴西特博士将在9月23日的Cenex低碳汽车活动上公布这项研究的全部结果。

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