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本田技术研究所在2005年11月16日~18日于日本名古屋国际会议场召开的“第46届电池讨论会”上,就能够电双层电容器容量的电极材料量产技术做了报告。
该公司开发出了利用水化氢氧化钾(KOH)对易石墨化碳(graphitized carbon)进行碱性活化处理的活性碳。这种活性碳与利用水蒸汽活化法生产的现有活性碳相比,具有2倍的容量。利用原有碱性活化计生产的活性碳制作电容器单元时,不仅品质极不稳定,而且还存在自放电特性下降的问题。
其原因在于混入了镍微粒。原有的碱性活化法,由于需要将活性碳加入镍合金容器中进行加热处理,因此经过一段时间后发生腐蚀而析出的镍微粒就会混入活性碳中,从而造成自放电特性下降。而且,假如在正极中混入了这种金属微粒,那么在单元中反复进行充放电的过程中,这种金属离子就会通过电泳方式析出到负极上,导致性能下降。
为了解决上述问题,此次确立了预先将固体KOH与球形碳材料进行复合,并排排列多个镍合金辊子,即可利用流化床(fluidized bed)加热炉进行连续生产的技术。在尽可能减小镍合金接触面积的同时,还避免了KOH从球形碳材料中熔析出来,由此就控制了镍微粒的混入,将品质不稳定特性控制到了±3%以内。
将由日本可乐丽化学进行销售
本田表示,利用此次开发的活性碳,量产直径40mm×长度120mm的圆柱型单元时,能量密度可达5.7Wh/kg。这是在2.7V至1.36V的电压范围内以30A进行放电时的数据。据悉,将来希望通过与耐高压的电解液结合使用,将能量密度提高到8.5Wh/kg。
假如采用层压型单元,单元组的重量将大幅减轻,因此能量密度会更高。不过,考虑到要在汽车上使用10多年,从目前来说如不采用圆柱形,将无法确保可靠性。
对于此次开发的活性碳,日本可乐丽化学公司计划引进一套产能每天达1吨的量产设备,自2005年12月开始投产。本田希望通过将其应用于民用和工业设备等各种领域,不断降低其生产成本,最终用到汽车上。
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