《電子技術(shù)應(yīng)用》
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150層重疊的全固體電池,,絲網(wǎng)印刷后一次性燒制而成

2011-07-14

  “與同樣大小的陶瓷電容器相比,,蓄電容量可以提高到1000倍以上。會(huì)有哪些用途呢,?我們想問(wèn)問(wèn)大家”(NAMICS代表董事社長(zhǎng)小田島壽信),。日本材料廠商N(yùn)AMICS、技術(shù)開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)公司AIOMU TECHNOLOGH與巖手大學(xué)合作開(kāi)發(fā)出了在一節(jié)電池內(nèi)重疊150層電極和固體電解質(zhì)的全固體電池,。

全固體電池的截面照片(點(diǎn)擊放大)

  正極為L(zhǎng)iMn2O4類,,負(fù)極為L(zhǎng)i4Ti5O12類復(fù)合金屬氧化物和鋰離子充電電池使用的材料。固體電解質(zhì)為氧化物類材料,。尺寸為3.2mm×2.5mm×2.5mm的“3225尺寸”,,蓄電容量為210μAh(圖1)。由于各層為并聯(lián),,因此層數(shù)越多,蓄電容量就越大,。例如,,30層時(shí)為40μAh(厚0.6mm),100層就為142μAh(厚1.8mm),。疊加150層以上在技術(shù)上也可以實(shí)現(xiàn),。

    

圖1:新型蓄電器件誕生(點(diǎn)擊放大)

  NAMICS等開(kāi)發(fā)出了尺寸3.2mm×2.5mm×2.5mm、蓄電容量為210μAh的全固體電池,。采用與陶瓷電容器類似的結(jié)構(gòu),。(圖:本站根據(jù)NAMICS的資料制作)生產(chǎn)采用了與陶瓷電容器相同的一次性燒制的方法。具體來(lái)說(shuō),,在片狀的固體電解質(zhì)上,,用絲網(wǎng)印刷形成膏狀電極。然后,將多片重疊,,再裁切至所需的大小,。之后,在大氣中以800~1000℃加熱30~60分鐘,,全固體電池就制成了,。

  為實(shí)現(xiàn)一次性燒制,NAMICS通過(guò)反復(fù)改進(jìn)材料的粒徑分布,、添加劑及前處理等工藝,,解決了高溫?zé)埔鸬母鲗觿兟浜筒牧匣ハ鄶U(kuò)散的影響等問(wèn)題。試制用的生產(chǎn)裝置采用了A4大小的薄片,,一次生產(chǎn)了2500個(gè)電池單元,。據(jù)稱,目前成品率在9成以上,。

  NAMICS計(jì)劃在今后幾個(gè)月內(nèi),,確定是自己生產(chǎn)還是專門做材料供應(yīng)。首先將在1~2年內(nèi),,推出像陶瓷電容器那樣的小尺寸產(chǎn)品,。合作開(kāi)發(fā)者——巖手大學(xué)名譽(yù)教授馬場(chǎng)守表示:“希望將來(lái)也能應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電源等大尺寸產(chǎn)品”。

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