产品设计技术 电池器件设计技术

    Battery Device Design Technology icon
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    概要

    • 电池器件设计技术主要致力于增加利用化学反应产生或储存电能的设备容量，例如锂离子可充电电池。
    • 村田的电池器件设计技术专注于开发和设计电极结构、电池配置、电解液技术和模块技术，这些技术都着重于输出性能，尤其是提供高电流的能力。
    • 村田电池器件设计技术的优势在于其专有的设计方案，能够在锂离子可充电电池中实现高容量、高输出与长寿命的均衡性能。凭借多年研发经验，该技术已推出多样化的电池解决方案，包括高度安全的聚合物电池和高耐久性的FORTELION电池，可针对特定应用场景和环境条件进行定制。
    • 村田电池器件设计技术始终以材料开发与设计技术的积累为核心，持续追求锂离子充电电池性能的增强。圆柱形电池容量从最初的0.9Ah（安时）扩展至4Ah以上，最大输出电流从数安培跃升至50A。此外，村田正积极开发下一代全固态电池等新技术，为构建可持续社会贡献力量。

    目录

    村田的电池器件设计技术

    技术解析

    村田的电池器件设计技术不仅涵盖电池本体及材料设计，更延伸至组合控制多组电池的模块技术，以及系统整体管理技术的开发。其核心优势在于形成从电池本体到周边技术的完整技术体系。

    具体而言，基于市面初款成功商业化的锂离子可充电电池材料技术，村田开发了多样化技术：通过电池设计优化单体特性，并通过电池模块、电池系统及储能系统实现电池性能大幅提升。

    我们还通过前沿材料技术、设计专长以及电路与控制设计，高度重视安全设计。将这些技术融合的"集成技术"提高了可靠性和安全性，使我们能够满足多样化的应用和市场需求。

    尤其在长期可靠性要求很高的橄榄石型磷酸铁锂二次电池（FORTELION）领域，自商品化以来已积累超过15年的稳定运行记录，深受客户高度评价。

    橄榄石型磷酸铁锂二次电池（FORTELION）及电池模块 / 系统
    橄榄石型磷酸铁锂二次电池（FORTELION）及电池模块 / 系统

    技术优势

    村田在电池器件设计领域的优势，在于其专有的技术路线，实现了锂离子可充电电池在高容量、高输出与长寿命之间的均衡组合。

    针对近年来日益引发社会关注的锂离子电池起火问题，我们已持续攻关约30年。由此实现了采用高安全性凝胶电解质的聚合物电池，以及搭载具有出众热稳定性的橄榄石型磷酸铁锂正极材料的FORTELION电池的商业化。该技术涉及材料与制造工艺的重大革新：采用防泄漏且闪点高的聚合物电解质，将正极烧结工艺从氧化气氛转变为还原气氛。尽管面临很大困难，我们解决这些问题的决心一直未变。这些核心技术同样应用于电动工具和园艺工具的高输出锂离子充电电池。

    在电池模块领域，我们运用优化电路控制技术与低电阻技术，充分释放单体电池性能。整套系统通过BMS（电池管理系统）实现准确监控，并配备多重安全功能。这使我们能够迅速准确响应多元化市场需求，为消费级至工业级应用提供长寿命、高可靠性、高效率的电池解决方案。

    凝胶聚合物电解质的特点与优势

    FORTELION橄榄石型磷酸铁锂正极材料

    技术的发展

    村田的电池器件设计技术持续推动着锂离子可充电电池的高容量、高输出及长寿命发展，不断革新材料开发与设计工艺。由此，我们实现了多项业界初创技术的商业化应用。

    例如在圆柱形电池领域，初期商业化容量仅为0.9Ah。通过采用业界初创的镍基正极与非石墨负极技术，现已突破4Ah大关。最大输出电流亦从最初的数安培显著提升，新的NCA（镍钴铝氧化物）型VX40电池已达50A。我们正积极推进模块与系统的微型化、轻量化及效率较高的技术革新，同时加强与合作伙伴及研究机构的协同创新。例如，我们正在开发多孔集流体电极材料技术，其输出特性可达传统材料的四倍。除圆柱形锂离子二次电池的新技术外，我们还依托村田的多层陶瓷电容器（MLCC）技术，着力开发下一代电池——特别是全固态电池。通过这些努力，我们旨在进一步拓展应用领域、提升性能表现，为实现可持续社会的目标贡献力量。

    村田锂离子可充电电池

    本技术的应用案例

    ※链接至产品信息网站。

    锂离子可充电电池
    Link: 圆柱型锂离子二次电池在新窗口中打
    Link: 村田的锂离子二次电池在新窗口中打
    Link: 电动工具、园艺工具专用 村田大功率锂离子二次电池在新窗口中打
    Link: 橄榄石型磷酸铁锂离子二次电池（FORTELION）的介绍在新窗口中打

    FORTELION 24V电池模块
    Link: FORTELION 电池系统在新窗口中打

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