JM Energy 株式会社

锂离子电容器的原理

  • LIC的Hybrid结构

    锂离子电容器(LIC)采用混合结构,正极与电气双层电容器一样使用活性炭,负极则与锂离子电池一样使用石墨,同时还采用了预锂化技术,由此LIC在更高层次上兼具两者优点的性能。

  • 通过预锂化实现的高容量化及其原理

    通过金属锂向负极预埋锂离子,从而降低负极的电位,实现高单体电压。同时,正极通过在3V以上时吸附和释放负离子、在3V以下时吸附和释放锂离子,实现了进一步的高容量化。

  • LIC充放电的情形

锂离子电容器的特点

  • 兼具高输出密度和高能量密度

    ULTIMO®是下一代的蓄电装置,虽然其正极与电气双层电容器一样采用活性炭,负极与锂离子电池一样使用石墨材料,但通过锂离子预锂化的独创设计,它得以兼具高输出密度和能量密度。

    即使以480A这样的大电流放电,也能获得高静电容量。

    试验产品 ULTIMO®方形2300F
    试验条件 充电:CCCV 10A, 3.8V, 30min / 放电:CC 10~480A, 2.2V
  • 长寿命

    ULTIMO®可在比电气双层电容器更高的单体电压下使用,且具备卓越的高温耐久性。这是因为在设计上通过预锂化降低负极电位从而使正极电位升高,同时抑制负极的老化,因此产品即使反复进行充放电循环也仍具备高耐久性。

    经过80万次循环,未出现明显的老化。

    试验产品 ULTIMO®层压形1100F
    试验条件 充电CC 100A, 3.8V / 放电:CC 100A, 2.2V / 无休止

    经过8000小时,未出现明显的老化。

    试验产品 ULTIMO®层压形1100F
    试验条件 施加电压:3.8V / 环境温度:70℃
  • 卓越的安全性

    锂离子电池中正极使用金属氧化物,异常时如果单体温度上升就会因正极的热分解而释放氧气,存在发生热失控反应的可能性。另一方面,ULTIMO®的正极采用的是活性炭,异常时可能因短路等而发热,但不会发生热失控反应,具有卓越的安全性。

    实验 条件 结果
    冒火 破裂
    过充电
    • 电流:200 A
    • 充电率:250%
    • 最大电压:20 V
    • 夹紧治具的使用
    过放电
    • 电流:200 A
    • 电压:0 V
    外部短路
    • 短路电阻:3 mΩ
    • 环境温度:55 ℃
    这些试验结果分别是在记载的试验条件下观察得到的,不保证在不同条件下能获得相同的结果。

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