移動(dòng)、可穿戴、手持是電子行業(yè)逐漸步入萬(wàn)物互聯(lián)、人工智能時(shí)代的關(guān)鍵詞，支持這種改變便是蓄電技術(shù)。

然而，產(chǎn)品功能與日俱增，對(duì)蓄電裝置的輸出能力和蓄電能力要求越來(lái)越高。另外，產(chǎn)品壽命要求變高，很多產(chǎn)品甚至要在生命周期內(nèi)無(wú)需更換電池。

因此，新的需求催生了蓄電裝置的轉(zhuǎn)變。尼吉康在此背景之下，開(kāi)發(fā)了一種新型的小型鋰離子可充電電池，并在CEATEC 2020上展示了這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)度和成果。

兼顧高功率密度和高能量密度

目前來(lái)說(shuō)，主要使用的蓄電裝置主要分為EDLC（電器雙層電容器）、鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子可充電電池。其中，大部分與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能相關(guān)移動(dòng)應(yīng)用多采用EDLC和鋰離子電池方案。

尼吉康展示了一張Ragone Plot（功率密度與對(duì)應(yīng)能量密度的對(duì)數(shù)關(guān)系圖），對(duì)比不同裝置蓄電裝置的功率密度和能量密度。

功率密度采用循環(huán)伏安法（CV）進(jìn)行測(cè)量，公式為

能量密度采用恒流充放電（GCD）進(jìn)行測(cè)量，公式為

式中C（F/g）為整個(gè)電容的比電容，計(jì)算時(shí)需計(jì)算兩個(gè)電極的質(zhì)量，即為窗口電壓；t(s)為放電時(shí)間。

通過(guò)公式可以看出，功率密度主要取決于電極材料自身容量和窗口電壓，通過(guò)改性或新材料可提高電極材料的電容性能，能量密度則取決于電池的放電時(shí)間。

經(jīng)過(guò)計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，鉛蓄電池和鎳氫電池明顯不滿足大功率輸出需求。EDLC雖然擁有很好的功率密度，即很好的充放電流，但放電時(shí)間很短，最終導(dǎo)致容量不足；鋰離子可充電電池?fù)碛泻芎玫哪芰棵芏龋粗β拭芏容^小，不能滿足大容量需求。

擁有高功率密度和高能量密度，意味著能在保持續(xù)航前提下，擁有瞬時(shí)大功率。正是因?yàn)榛趯?duì)市場(chǎng)的洞察，尼吉康才研發(fā)了兼顧兩個(gè)性能的小型鋰離子可充電電池SLB系列。

通過(guò)對(duì)比EDLC與鋰電子電池?cái)?shù)據(jù)參數(shù)，尼吉康所研發(fā)的小型鋰電子可充電電池在能量密度上可達(dá)40Wh/kg，優(yōu)于EDLC；在功率密度上達(dá)到3kW/kg，可在-30~60℃下使用，周期壽命超過(guò)25,000回，并且不會(huì)因熱失控著火，全面優(yōu)于鋰離子電池。

負(fù)極材料變?yōu)長(zhǎng)TO，結(jié)構(gòu)優(yōu)化為圓筒狀

為何尼吉康的小型鋰離子可充電電池?fù)碛腥绱说摹澳ЯΑ保軌蚣骖檭煞N性能？根據(jù)尼吉康的介紹，這主要?dú)w功于基本技術(shù)采用了東芝（TOSHIBA）可充電電池 SCiB 技術(shù)，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的負(fù)極采用了鈦酸鋰（Li4Ti5O12，Lithium titanate oxide，LTO）。

除此之外，尼吉康還在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了優(yōu)化。普通的鋰離子可充電電池的結(jié)構(gòu)一般采用圓筒形、方形和鈕扣形。尼吉康開(kāi)發(fā)的小型鋰離子可充電電池采用了圓筒形狀，幾乎與尼吉康電氣雙層電容器的基本結(jié)構(gòu)一致，由正極、負(fù)極、隔膜、電解液以及外殼材料構(gòu)成。