High capacity and high rate batteries

Details High capacity and high rate batteries High capacity and high rate batteries

H - Electricity

01

M

H01M 10/36 (2006.01) A61N 1/378 (2006.01) H01M 4/34 (2006.01) H01M 4/46 (2006.01)

Patent

CA 2493517

Improved batteries described herein generally comprise an electrolyte having lithium ions and a cathode comprising submicron metal vanadium oxide particles. In some embodiments, the battery demonstrate an accessible current capacity of a least about 220 mAh/g when pulsed in groups of four constant energy pulses at a current density of 30 mA/cm2 to deliver 50 Joules per pulse. The four pulses of a pulse train are separated by 15 seconds of rest between each pulse, and there are 6 days between pulse groups, upon discharge down to a pulse discharge voltage of 2 V. In further embodiments, the batteries have an average internal electrical resistance of no more than 0.2 Ohms at a current density of at least about 30 mA/cm2. Furthermore, the batteries can have a current capability of at least about 0.4 amps per cubic centimeter battery volume. Due to the improved discharge performance, the batteries can exhibit no significant voltage delay throughout the life of the battery as demonstrated in a three month accelerated discharge test.

L'invention concerne des piles améliorées comprenant généralement un électrolyte dotés d'ions lithium, et une cathode contenant des particules métalliques d'oxyde de vanadium dont la taille est inférieure à un micron. Dans certains modes de réalisation, la pile présente une capacité de courant accessible d'au moins 220 mAh/g approximativement, lorsqu'elle reçoit des impulsions par groupes de quatre impulsions de puissance constante à une densité de courant de 30 mA/cm?2¿ pour produire 50 Joules par impulsion. Les quatre impulsions d'un train d'impulsions sont séparées par 15 secondes de repos entre chaque impulsion, il y a six jours entre chaque groupe d'impulsion, à la décharge à une tension de décharge d'impulsions de 2V. Dans des modes de réalisation différents, les piles présentent une résistance électrique interne moyenne égale ou inférieure à 30 mA/cm?2¿. En outre, les piles présentent une capacité de courant d'au moins 0,4 amps, environ, par volume de pile en centimètre cube. Un test de décharge accélérée en trois mois à démontré que grâce à la performance de décharge améliorée, ces piles présentent des retards de tension peu importants tout le long de leur durée de vie.

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