东芝钛酸锂电池“SCiB”系列新增一款兼具大功率充放电性能和高能量密度的电池产品“20Ah-HP电池”

发布时间:2022-1-12 15:46    发布者:eechina
关键词: SCiB , 钛酸锂电池
~拓展SCiB的应用范围,为实现碳中和社会做出贡献~

株式会社东芝(以下称“东芝”)宣布,于2022年1月12日起,开始接受“20Ah-HP电芯”的订购业务,该款电池作为东芝钛酸锂电池“SCiB”系列的新产品,兼具“大功率充放电”和“大容量”两种优点,实现了良好的平衡。

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新产品在不改变目前正在量产中的能量型电池的尺寸的前提下,提高了电池的高倍率充放电功率性能,对于已经使用能量型“SCiB”电池的客户,利用现有的模块/电池组设计即可进行升级。

在全球加速实现碳中和目标的大背景下,本款新产品的开发量产拓展了SCiB电池的应用范围,除车载设备外,还有望在制造/物流系统、港口/建筑、船舶、城市交通、固定设备等广泛领域得到应用。

对普通锂电池而言,通常需要在能量密度和充放电功率这两个性能之间寻求平衡。当作为电池的续航指标的能量密度增加时,电动汽车的续航里程将随之增加,但作为爆发力指标的倍率特性能将随之下降,因此,难以在需要大功率充放电的场合下使用(例如快速充电)。

新产品成功地将目前的能量型20Ah电池内阻降低40%,与能量型20Ah电池相比,实现了约1.7倍的充电性能和约1.6倍的放电性能。此外,由于内阻降低,大电流充放电时产生的热量会随之减少,冷却系统的设计得以简化并降低成本。同时,更小的电池内阻意味着过电压也会随之降低,因此在电压范围设定不变的情况下,电池能够在更广的SOC范围(*1)内使用。此外,“20AH-HP电池”与能量型电池保持相同尺寸的同时,提高了充放电性能,因此使用现有模块/电池组设计即可进行升级。

新产品兼具大功率充放电性能和高能量密度,非常适合需要高倍率充放电且需要高电量的场合,例如:乘用车、公共汽车和卡车等车载混合动力系统和插电式混合动力系统。

东芝未来将面向汽车、工业设备、蓄电池系统等领域积极发展东芝钛酸锂电池“SCiB”业务,为实现碳中和社会做出贡献。

1.        新产品的主要优势

(1)减少发热量
与现有的能量型20Ah电池相比,内阻降低了约40%,减少了大电流充放电时产生的热量,使得冷却系统得以简化。例如根据客户的系统情况,水冷系统可能得以简化为强制风冷系统,强制风冷系统可能得以简化为自然冷却系统。

(2)使用寿命长
由于内阻降低,连续充放电时的发热量也随之减少,实现了比能量型20Ah电池更长的使用寿命。例如,经历8000次充放电循环后,能量型20Ah电池容量下降约10%,而“20Ah-HP电池”容量下降幅度极小。(*2)

(3)兼容性
与能量型20Ah电池尺寸相同,但提高了充放电功率性能,因此,客户在进行系统集成时,可以利用现有20Ah电池模块/电池组设计进行升级。

2. 新产品的主要规格
产品名称现有能量型20Ah新发布20Ah-HP
额定容量20Ah20Ah
标称电压2.32.3V
充电性能1200W*1900W*
(SOC  50%, 10sec, 25℃)(SOC 50%, 10sec, 25℃)
放电性能1100W*1900W*
(SOC  50%, 10sec, 25℃)(SOC 50%, 10sec, 25℃)
体积能量密度176Wh/L176Wh/L
重量能量密度89Wh/kg84Wh/kg
外部尺寸W116 × D22 ×  H106 mmW116 × D22 ×  H106 mm
重量约515g约545g

*  根据内阻值计算得出。

3. 预期应用场景
要求高安全、高倍率充放电、低温环境中的使用,且超长寿命及高可靠性的应用场景。


(*1)SOC(充电状态)范围是指:完全充电状态为100% SOC,完全放电状态是SOC为0%的前提下,电池可以实际使用的充电状态范围。
(*2)东芝调查的结果。

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