小身材大容量,尼吉康SLB电池将重新定义行业标准!
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随着“碳中和”成为全球共识,新能源产业已进入到多层次、多类型、多元化的发展阶段,而愈发细分的市场对蓄电装置提出了更小型化且更大容量的要求。
为了给业内提供一种更加安全可靠的解决方案,尼吉康株式会社(以下简称“尼吉康”)推出了一款小型锂离子可充电电池(SLB),旨在满足电动汽车、可再生电源、新兴工业,以及IoT万物互联等对蓄电装置的实际应用。
坚守匠心精神,赋能行业创新
要知道,普通锂离子电池无论正极采用的是磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸,还是镍钴锰三元材料,其负极多为石墨。碳材料作为锂离子电池的负极,不仅容量较低,还有可能在碳电极表面析出金属锂,与电解液反应产生可燃气体混合物,存在较大的安全隐患。
而尼吉康推出的这款小型锂离子可充电电池,采用的则是LTO(钛酸锂)材料。这既保证了安全性,又能提高电池的倍率性能。
据尼吉康电子贸易上海有限公司董事兼副总经理毛继东介绍,尼吉康自1950年创业以来,一直致力于开发、制造及销售各种电子设备中必不可少的电容器和电路产品。在客户需求越来越高度化和多样化的今天,我们推出的这款SLB电池,非常适用于环境传感设备、桥梁监测系统、空间无线充电等多种场景。
“相较于普通的锂离子电池,尼吉康这款SLB电池的充放电使用寿命更长、循环次数更多,并且充放电速度也更快。”毛继东指出,随着物联网技术的进步和普及,越来越多的无线连接设备进入到了我们生活的各个领域,这一趋势将带来更多的可能性和迭代性,所以我们非常看好这款SLB电池后续应用场景的衍生和发展。
作为日本铝电解电容巨头之一,尼吉康在持续打造电容器事业本部、NECST事业本部的同时,还按照产品类型重组了7个事业小组,从而更加有针对性地强化了“能源·环境·医疗器械、汽车·车辆相关设备、家用电器·产业用变频设备、信息通讯设备”四大重点市场布局。
为了能够更迅速、更确实地服务于遍布世界各地的用户,尼吉康建立了以日本、中国、美国、欧洲、东南亚等为据点的17个销售网络。
值得一提的是,尼吉康在薄膜电容和铝电解电容方面拥有从材料到成品的开发和生产,从部件加工到产品完成的全部技术,可以真正实现电容器生产的全部流程自主化,因此具有非常独特的竞争优势。
在毛继东看来,随着5G、IoT等新兴技术的不断渗透,车载、逆变器等产品将会成为未来增长最快的市场,而EV用薄膜电容器和锂离子充电电池也会随之大幅增长。“尼吉康这款SLB电池是针对小型化、高温环境下提高耐久性等市场需求而开发的,希望通过这款产品为其搭载产品的小型化和高性能化做出贡献。”
五大独特优势,彰显卓越性能
至于这款SLB电池在实际应用中到底有多出色,尼吉康电子贸易上海有限公司营业技术课陈博杰老师,则从五个方面对其进行了说明:
第一个特点是具有长寿命,这也是主要区别于普通锂离子电池的特点。具体来说就是循环的充放电次数,在下图中我们可以看到,SLB电池在循环充放25000次以上,它的容量仍然能够保持在80%以上,其特性要比普通锂离子电池优异很多。
第二个特点是充放电速度,普通锂离子电池的平均充电速度是1C左右,而SLB电池可以实现最高速度20C的充放电。简单来说,SLB电池可以在3分钟之内完成普通充电电池80%的电量充电;而放电也是一样的,3分钟之内就可以放掉全部容量90%左右的电量。
第三个特点是弱电流充电,我们用数值来表述,可以更直观地说明这一特性。如下图所示,即使是一个5μA非常微小的电流,也能对SLB电池进行充电的。当然,电流小的话,它的充电时间可能就会较长。
第四个特点是具有低温性能,普通锂离子电池可能在零下20℃左右就处于无法工作的状态了,而SLB电池在零下30℃的低温环境下也可以使用。
第五个特点就是安全性,正如上面所述,SLB电池采用的是安全性极高的LTO材料,即使强制使内部短路时,SLB电池发生破裂或着火的可能性也非常低。
为了验证这一结论,尼吉康曾做过多项实验,无论压坏、钉刺、钝针测试,还是外短、过充电、强制放电,SLB电池均没有发生破裂或着火的现象,整个过放电试验结果证实都是安全的。基于此,SLB电池通过了UL1642和IEC 62133-2: 2017认证。
潜心技术攻关,实现新的突破
除了SLB电池,尼吉康在薄膜电容器技术升级方面也取得了进一步突破。据毛继东介绍,这一年来尼吉康主要针对三个方向进行了技术攻关:
第一个是铝电解电容器对应异常电压技术。一方面,由于我们在日间和夜间的用量不同,电压波动还是比较大的;另一方面,白天和夜晚的温差跨度也相对较大,这会对用电的环境造成很大的波动。而尼吉康的产品,就是针对这样的异常电压和环境温度而设计的。
第二个是高电压用铝电解电容改进低温特性的产品。改进后的产品,具有更好的低温特性,120Hz时的电容变化率、阻抗比和ESR都得到了极大的改善。
第三个是可对应105℃、800V的电解液的开发。关于电解液,或许很多人还不太了解,其实电解液就是一种存在于电容器内部的物质,其主要作用是在使用的过程中,对内部的损伤进行快速有效的修复,尽量少地升高内部的温度,并使内部产生大量的气体,以此确保电容更加稳定。可以说,电解液的配方也是非常重要的一个核心环节。
而尼吉康联合三重大学共同开发的新型电解质,可以在105℃高温环境下承受800V或更高的电压。
得益于上述产品创新和技术升级,尼吉康不仅获得了2020年应对气候变化行动环境大臣表彰,更是在日本福布斯杂志的“AI预测的未来最具发展前景的公司排行榜”中,在日本实时股价总额前1000的上市公司中排名第三位。
未来,尼吉康将持续在电池市场发力,加速实现从制造业到创造业的蝶变。