当前位置: 首页 > 专利查询>SAFT公司专利>正文

包含锂化钛酸盐氧化物负极活性材料的电化学电池用于近地轨道应用的用途制造技术

技术编号:19076727 阅读:45 留言:0更新日期:2018-09-29 18:16
近地轨道(LEO)卫星的轨道时间为95分钟至105分钟,其中只有60分钟至6分钟可用于再充电。由于锂离子石墨电池的电荷容量低,因此该应用的放电深度受到限制。在负电极中使用锂化钛酸盐氧化物或能够被锂化的钛酸盐氧化物的本发明专利技术的电池允许放电深度的增加。提高充电速率而不增加每次循环的容量损失使得每次循环的有用比能量提高。可以预期高至70%至80%的放电深度值。虽然该电池表现出低的比能量,但LEO应用是一个特定情况:其中每次循环的有用能量可以优化至70Wh/kg至80Wh/kg。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含锂化钛酸盐氧化物负极活性材料的电化学电池用于近地轨道应用的用途
本专利技术涉及在位于近地轨道上的卫星中使用的锂离子电化学电池的

技术介绍
近地轨道(LEO)是环绕地球的轨道,高度在约160km至2000km之间。位于近地轨道上的卫星的电化学电池在日光期间充电并在黑暗期间放电以满足卫星的电力需求。在LEO应用中,电化学电池的充电时间因此受到日光持续时间的影响。位于LEO上的多数卫星在约90分钟内完成一次绕地球公转。在该公转期间,卫星的电化学电池经历一次充电/放电循环。充电时间可能短至60分钟至65分钟。这意味着电化学电池应能够在相对短的时段内以高的充电和放电速率经受反复的充电和放电循环。通常,寻求在一小时内对电池进行充电/放电的充电速率。这意指充电/放电速率至少为C,C为电池的标称容量。此外,在LEO应用中,预期电化学电池持续12年。由于电池每天经历约15次充电/放电循环,LEO应用要求电池每年能够经历约5300次充电/放电循环,因此在12年内约65000次充电/放电循环。包含石墨作为负极活性材料以及镍、钴和铝(NCA)的锂化氧化物作为正极活性材料的电化学电池在本领域中是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电化学电池在近地轨道航天器中的用途,所述电化学电池包括正电极和负电极,所述负电极包含作为电化学活性材料的锂化钛酸盐氧化物或能够被锂化的钛酸盐氧化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.电化学电池在近地轨道航天器中的用途,所述电化学电池包括正电极和负电极,所述负电极包含作为电化学活性材料的锂化钛酸盐氧化物或能够被锂化的钛酸盐氧化物。2.根据权利要求1所述的用途,其中所述电化学电池以至少50%、优选至少70%、最优选80%的放电深度放电。3.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中所述电化学电池以至少C/2、优选至少C的电流充电,其中C是所述电化学电池的标称容量。4.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中所述电化学电池每天经历至少15次充电/放电循环。5.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中所述电化学电池的寿命长至12年。6.根据权利要求4和5所述的用途,其中所述电化学电池在其寿命期间能够经历至少约65000次循环,优选至少70000次循环。7.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中所述锂化钛酸盐氧化物或所述能够被锂化的钛酸盐氧化物选自:a)LiaTibO4,其中0.5≤a≤3以及1≤b≤2.5,b)LixMgyTizO4,其中x>0;z>0;0.01≤y≤0.20;0.01≤y/z≤0.10以及0.5≤(x+y)/z≤1.0,c)Li4+yTi5-dM2dO12,其中M2为选自Mg、Al、Si、Ti、Zn、Zr、Ca、W、Nb和Sn中的至少一种金属,-1≤y≤3.5以及0≤d≤0.1,d)H2Ti6O13,e)H2Ti12O25,f)TiO2,g)LixTiNbyOz,其中0≤x≤5;1≤y≤24;7≤z≤62,h)LiaTiMbNbcO7+σ,其中0≤a≤5;0≤b≤0.3;0≤c≤10;-0.3≤σ≤0.3,以及M为选自Fe、V、Mo和Ta中的至少一种元素,i)NbαTiβO7+γ,其中0≤α≤24;0≤β≤1;-0.3≤γ≤0.3,及其混合物。8.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中所述正电极包含选自以下的电化学活性材料:-化合物i),其具有式LixMn1-y-zM'yM”zPO4(LMP),其中M'和M"彼此不同并且选自B、Mg、Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb和Mo,其中0.8≤x≤1.2;0≤y≤0.6;0≤z≤0.2;-化合物ii),其具有式LixM2-x-y-z-wM'yM”zM”'wO2(LMO2),其中M、M'、M”和M"'选自B、Mg、Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb和Mo,条件是M或M'或M"或M'"选自Mn、Co、Ni或Fe;M、M'、M"和M"'彼此不同;其中0....

【专利技术属性】
技术研发人员:卡门·内切夫扬妮克·博尔托米厄马成松托马斯·格雷斯勒塞西尔·泰西耶
申请(专利权)人:SAFT公司
类型:发明
国别省市:法国,FR

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1