211service.com
Lithium-ion-batteri holder det køligt
En ny slags lithium-ion-batteri rummer meget mere energi end tidligere versioner, mens det stadig fungerer godt ved høje temperaturer. Det kan vise sig nyttigt for hybrid- og elbiler, hvor højdensitetsbatterier normalt er forbundet med sikkerhedsrisici.
Opbevaringsmedier : Leyden Energy laver lithium-ion-batterier i to formater, til at forsyne forbrugerens gadgets.
Leyden Energi bruger en grafitstrømsamler og imidsalt i batteriets elektrolyt. Disse materialer gør det muligt for batteriet at holde længere og modstå højere temperaturer; Leyden har afvist at diskutere, hvordan den opnåede højere energitætheder.
Virksomheden siger, at batteriet har en energitæthed på 225 watt-timer pr. kilogram. Dette falder i det avancerede udvalg af bærbare batterier og omkring 50 procent højere end lithium-ion-batterier, der bruges i elektriske køretøjer. Den fire år gamle startup forventer at se sine celler blive brugt af en tablet-pc-producent senere på året, siger Leyden CEO Aakar Patel.
Lithium-ion-batterier er meget udbredt i forbrugerelektronik, men designændringer er nødvendige for at sikre, at de fungerer sikkert i el- eller hybridbiler. Bilproducenter er typisk tvunget til at bruge batterier med lavere tæthed og til at bruge elektronik og kølesystemer for at sikre, at battericellerne ikke bliver for varme. Tesla Motors, for eksempel, bruger batterier, der ligner dem, der findes i bærbare computere til at drive den Roadster sportsvogn. Virksomheden bruger væskekøling og termisk styringselektronik og software til at forhindre overophedning og andre problemer.
Et katodemateriale som lithium-jernfosfat bruges nogle gange til batterier til elektriske køretøjer, fordi det kan modstå høje temperaturer. Afvejningen er, at den har en relativt lav energitæthed - omkring 140 watt-timer pr. kilogram.
Leyden fokuserer på elektrolyt- og strømopsamleren, fordi de to påvirker ydeevnen af katoden og anoden og er med til at bestemme et batteris levetid og stabilitet, siger Patel. Resultaterne er batterier, der fungerer lige så godt i temperaturer op til 60 °C, tilføjer han.
Leydens batteri erstatter lithiumhexafluorphosphat, en af komponenterne i et lithium-ion batteri, med imidsalt. I modsætning til lithiumhexafluorphosphat reagerer det ikke med vand inde i battericellen, en reaktion, der væsentligt forringer et batteris cykluslevetid. Lithiumhexafluorphosphat begynder også at nedbrydes ved stuetemperatur og mister sin effektivitet mere markant, når temperaturen når 55 °C. Imidsalt begynder ikke at nedbrydes ved højere temperaturer.
Men imidsalt kan give problemer ved at tære på aluminiumstrømsamleren, der typisk findes i en battericelle. Grafit er en god erstatning, fordi den er immun over for dette overfald. Det vigtigste fremskridt for Leyden er ikke elektrolytten. Deres magi er, at de ikke bruger aluminium som den nuværende opsamler, siger Venkat Srinivasan, en videnskabsmand ved Lawrence Berkeley National Laboratory, som har set virksomhedens teknologi. Denne ændring tillod dem at ændre elektrolytten.
Patel siger, at batterierne kunne bruge luftkøling frem for væskekøling, hvilket ville gøre dem billigere og lettere. Virksomheden udvikler også batteristyringselektronik og -software for at forhindre over- eller underopladning, problemer, der kan kompromittere batteriets levetid, siger han. Leyden modtog for nylig et tilskud på 2,96 millioner dollars fra Californien på et projekt om at producere 10 bilbatteripakker om måneden.
Leydens celleteknologi giver en meget reel fordel for en bilbatteripakke med hensyn til termisk styring, livscyklusydelse og energitæthed, siger Brian Wismann, direktør for produktudvikling hos Brammo, en virksomhed, der udvikler elektriske motorcykler og er interesseret i ved hjælp af Leydens teknologi.
Leydens nye teknologi vil først dukke op i laptop batteri. Virksomheden siger, at disse batterier vil opnå over 1.000 opladnings- og afladningscyklusser sammenlignet med 300 cyklusser fra et typisk laptop-batteri og vil have en tre-års garanti i stedet for den sædvanlige et-års garanti.