Apogee推出新电容器技术延长锂离子电池寿命

Apogee推出新电容器技术延长锂离子电池寿命

       美国一家初创公司ApogeePower最近表示，它已发现利用新式电容器技术大幅延长锂离子电池寿命的方法。该公司使用一种合成材料和具有高导电性和耐腐蚀性的陶瓷涂层系统，当它们与高导电性的电解液相结合之后，这种电容器产生的功率密度是普通锂离子电池的100倍，能量密度是电解电容器的100倍。                                     

       该公司认为，它的新型电容器技术可以显著延长数字通讯产品中锂离子电池的工作寿命，而且可以取代锂离子电池中的铝电解电容器和其它类型的电化学双电层电容器(即超级电容器)，其主要目标市场是手机、智能电话、数码相机、手持GPS设备、PDA和笔记本电脑等。                         

       Apogee推出的新型电容器具有较高的能量和功率密度，并具有较低的等效串联电阻(ESR)和快速响应的特点，主要用于为移动产品的电池提供高峰值电流。电化学双电层电容器技术最初是为军事应用如弹药?爆系统而开发的，它利用一个由导电陶瓷氧化物构成的电极和高导电性的酸性电解液构成。该公司称，这样可使其功率密度达到普通锂离子电池的100倍。                       

       该公司的首席执行官KurtPfluger表示，目前这种技术可以用于各种消费电子产品和手持设备，因为这种电容器高度不到1mm，可以与现有的电池组封装在一起。他说，相比之下，超级电容器不能与锂离子电池组封装在一起，因为它们的尺寸不够小，而且它们不能提供数字产品在高峰脉冲电流期间所需要的电流。                    

       我们可以比较一下这两种技术。Apogee电容器的功率密度是500KW/liter，电压范围是1~100V，上升时间是5微秒。目前该公司在生产两种标准外形的样品，分别为15×15×1mm和20×20×1mm，额定电压为4V。                     

       相比之下，典型基于碳的超级电容器的功率密度为2KW/liter，电压范围为2.3~2.5V，上升时间为60,000微秒。Pfluger指出，除了尺寸较小以外，Apogee相对于超级电容器的一个关键优势在于它的上升时间小于5微秒，这使其特别适合为数字通讯产品提供电流。                   

       ApogeePower的首席技术官K。C。Tsai表示，由于锂离子电池在设备工作期间可能遇到高脉冲功率，所以它的电容下降迅速，而且每充电放电一次都会退化。这是锂离子电池的寿命只有大约一到两年，以及充电一次可支持的手机通话时间越来越短的主要原因。                         

       Tsai解释说，当Apogee电容器与锂离子电池一起使用时，该电容器供应大部分高峰电流，从而可以延长电池寿命和手机通话时间。“我们的电容器可以为大量的数字产品提供高峰电流。它可以使工作时间延长15~45%，如果与能量密度更高的电池封装在一起，可以使工作时间延长达40~80%。”     

       Pfluger表示，它还可以使电池寿命提高三或四倍。经过20多个月的连续测试，Apogee公司已证明采用Apogee电容器的电池组的寿命超过2,300次充放电，电池容量保持86%以上，每次充电后平均通话时间为2.5小时。Pfluger表示，这相当于可以在手机中使用10年。                          

       该公司预测，这种电池组的寿命最终将超过4,000次充放电循环，电池容量保持80%。此外，利用电化学电容器的最大缺点是其ESR较高，特别是在需要高脉冲的情况下。新型电容器技术似乎解决了这个问题，它的ESR非常低。Apogee电容与手机电池封装在一起，频率为1kHz时，15×15mm版本的ESR为135mΩ；20×20mm版本的ESR为82mΩ。                        

       另外，这种电容器还有一个附加好处就是更加环保。它使电池寿命延长，从而推迟了电池的报废时间。