211service.com
Lithium-ionbatterij blijft koel
Een nieuw soort lithium-ionbatterij bevat veel meer energie dan eerdere versies, terwijl ze nog steeds goed werken bij hoge temperaturen. Het kan nuttig zijn voor hybride en elektrische auto's, waar batterijen met een hoge dichtheid meestal veiligheidsrisico's met zich meebrengen.
Opslagmedia : Leyden Energy maakt lithium-ion batterijen in twee formaten, voor het voeden van consumentengadgets.
Leidse Energie gebruikt een stroomafnemer van grafiet en imidezout in het elektrolyt van de batterij. Deze materialen zorgen ervoor dat de batterij langer meegaat en bestand is tegen hogere temperaturen; Leyden heeft geweigerd te bespreken hoe het hogere energiedichtheden heeft bereikt.
Het bedrijf zegt dat de batterij een energiedichtheid heeft van 225 wattuur per kilogram. Dit valt in het high-end bereik van laptopbatterijen en ongeveer 50 procent hoger dan lithium-ionbatterijen die in elektrische voertuigen worden gebruikt. De vier jaar oude startup verwacht dat zijn cellen later dit jaar worden gebruikt door een tablet-pc-maker, zegt de Leidse CEO Aakar Patel.
Lithium-ionbatterijen worden veel gebruikt in consumentenelektronica, maar er zijn ontwerpwijzigingen nodig om ervoor te zorgen dat ze veilig werken in elektrische of hybride auto's. Autofabrikanten worden doorgaans gedwongen om batterijen met een lagere dichtheid te gebruiken en om elektronica en koelsystemen te gebruiken om ervoor te zorgen dat de batterijcellen niet te heet worden. Tesla Motors gebruikt bijvoorbeeld batterijen die vergelijkbaar zijn met die in laptops om zijn batterij van stroom te voorzien Roadster sportwagen. Het bedrijf gebruikt elektronica en software voor vloeistofkoeling en thermisch beheer om oververhitting en andere problemen te voorkomen.
Een kathodemateriaal zoals lithium-ijzerfosfaat wordt soms gebruikt voor accu's van elektrische voertuigen omdat het bestand is tegen hoge temperaturen. De wisselwerking is dat het een relatief lage energiedichtheid heeft - ongeveer 140 wattuur per kilogram.
Leyden richt zich op de elektrolyt en de stroomafnemer, omdat die twee de prestaties van de kathode en anode beïnvloeden en de levensduur en stabiliteit van een batterij helpen bepalen, zegt Patel. Het resultaat zijn batterijen die net zo goed werken bij temperaturen tot 60 °C, voegt hij eraan toe.
De batterij van Leyden vervangt lithiumhexafluorfosfaat, een van de componenten van een lithium-ionbatterij, door imidezout. In tegenstelling tot lithiumhexafluorfosfaat reageert het niet met water in de batterijcel, een reactie die de levensduur van een batterij aanzienlijk verslechtert. Lithiumhexafluorfosfaat begint ook te ontleden bij kamertemperatuur en verliest zijn effectiviteit aanzienlijk meer wanneer de temperatuur 55 ° C bereikt. Imidezout begint niet te ontleden bij hogere temperaturen.
Maar imidezout kan problemen veroorzaken door de aluminium stroomafnemer die typisch in een batterijcel wordt aangetroffen, te corroderen. Grafiet is een goede vervanging omdat het immuun is voor deze aanval. De belangrijkste vooruitgang voor Leiden is niet de elektrolyt. Hun magie is dat ze geen aluminium gebruiken als stroomcollector, zegt Venkat Srinivasan, een wetenschapper aan het Lawrence Berkeley National Laboratory die de technologie van het bedrijf heeft gezien. Door deze verandering konden ze de elektrolyt veranderen.
Patel zegt dat de batterijen luchtkoeling kunnen gebruiken in plaats van vloeistofkoeling, waardoor ze goedkoper en lichter zouden worden. Het bedrijf ontwikkelt ook elektronica en software voor batterijbeheer om over- of onderlading te voorkomen, problemen die de levensduur van de batterij in gevaar kunnen brengen, zegt hij. Leiden onlangs ontvangen een subsidie van $ 2,96 miljoen uit Californië op een project om 10 autobatterijpakketten per maand te produceren.
De celtechnologie van Leiden biedt een zeer reëel voordeel voor een batterijpakket voor voertuigen in termen van thermisch beheer, prestaties tijdens de levenscyclus en energiedichtheid, zegt Brian Wismann, directeur productontwikkeling bij Brammo, een bedrijf dat elektrische motorfietsen ontwikkelt en geïnteresseerd is in met behulp van de technologie van Leiden.
De nieuwe technologie van Leyden zal eerst verschijnen in de batterij van een laptop. Het bedrijf zegt dat deze batterijen meer dan 1.000 laad- en ontlaadcycli zullen halen, vergeleken met 300 cycli van een typische laptopbatterij, en een garantie van drie jaar zullen hebben in plaats van de gebruikelijke garantie van één jaar.