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東芝鈦酸鋰電池“SCiB?”系列新增一款兼具大功率充放電性能和高能量密度的電池產品“20Ah-HP電池”

————拓展SCiB?的應用范圍,為實現碳中和社會做出貢獻
2022年01月12日

株式會社東芝(以下稱“東芝”)宣布,于2022年1月12日起,開始接受“20Ah-HP電芯”的訂購業務,該款電池作為東芝鈦酸鋰電池“SCiB™”系列的新產品,兼具“大功率充放電”和“大容量”兩種優點,實現了良好的平衡。

新產品在不改變目前正在量產中的能量型電池的尺寸的前提下,提高了電池的高倍率充放電功率性能,對于已經使用能量型“SCiB™”電池的客戶,利用現有的模塊/電池組設計即可進行升級。

在全球加速實現碳中和目標的大背景下,本款新產品的開發量產拓展了SCiB™電池的應用范圍,除車載設備外,還有望在制造/物流系統、港口/建筑、船舶、城市交通、固定設備等廣泛領域得到應用。

對普通鋰電池而言,通常需要在能量密度和充放電功率這兩個性能之間尋求平衡。當作為電池的續航指標的能量密度增加時,電動汽車的續航里程將隨之增加,但作為爆發力指標的倍率特性能將隨之下降,因此,難以在需要大功率充放電的場合下使用(例如快速充電)。

新產品成功地將目前的能量型20Ah電池內阻降低40%,與能量型20Ah電池相比,實現了約1.7倍的充電性能和約1.6倍的放電性能。此外,由于內阻降低,大電流充放電時產生的熱量會隨之減少,冷卻系統的設計得以簡化并降低成本。同時,更小的電池內阻意味著過電壓也會隨之降低,因此在電壓范圍設定不變的情況下,電池能夠在更廣的SOC范圍*1內使用。此外,“20AH-HP電池”與能量型電池保持相同尺寸的同時,提高了充放電性能,因此使用現有模塊/電池組設計即可進行升級。

新產品兼具大功率充放電性能和高能量密度,非常適合需要高倍率充放電且需要高電量的場合,例如:乘用車、公共汽車和卡車等車載混合動力系統和插電式混合動力系統。

東芝未來將面向汽車、工業設備、蓄電池系統等領域積極發展東芝鈦酸鋰電池“SCiB™”業務,為實現碳中和社會做出貢獻。

1.新產品的主要優勢

(1)減少發熱量

與現有的能量型20Ah電池相比,內阻降低了約40%,減少了大電流充放電時產生的熱量,使得冷卻系統得以簡化。例如根據客戶的系統情況,水冷系統可能得以簡化為強制風冷系統,強制風冷系統可能得以簡化為自然冷卻系統。

(2)使用壽命長

由于內阻降低,連續充放電時的發熱量也隨之減少,實現了比能量型20Ah電池更長的使用壽命。例如,經歷8000次充放電循環后,能量型20Ah電池容量下降約10%,而“20Ah-HP電池”容量下降幅度十分微小。*2

(3)兼容性

與能量型20Ah電池尺寸相同,但提高了充放電功率性能,因此,客戶在進行系統集成時,可以利用現有20Ah電池模塊/電池組設計進行升級。

2. 新產品的主要規格

產品名稱 現有能量型20Ah 新發布20Ah-HP
額定容量 20Ah 20Ah
標稱電壓 2.3 2.3V
充電性能 1200W*
(SOC 50%, 10sec, 25℃)
1900W*
(SOC 50%, 10sec, 25℃)
放電性能 1100W*
(SOC 50%, 10sec, 25℃)
1900W*
(SOC 50%, 10sec, 25℃)
體積能量密度 176Wh/L 176Wh/L
重量能量密度 89Wh/kg 84Wh/kg
外部尺寸 W116 × D22 × H106 mm W116 × D22 × H106 mm
重量 約515g 約545g

* 根據內阻值計算得出。

3. 預期應用場景

要求高安全、高倍率充放電、低溫環境中的使用,且超長壽命及高可靠性的應用場景。

*1:SOC(充電狀態)范圍是指:完全充電狀態為100% SOC,完全放電狀態是SOC為0%的前提下,電池可以實際使用的充電狀態范圍。

*2:東芝調查的結果。

 
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