15Ah 3.85V アノードフリーパウチセル

15Ah 3.85V アノードフリーパウチセル | TOB-AF-15AH-1060125

製品概要

15Ah 3.85V アノードフリーパウチセルは、高度な電池研究、セル開発、および電気化学的性能評価のために開発された高性能なパウチ型電池セルです。このセルはアノードフリー構造とアルミラミネートフィルム包装を採用しており、実験室やパイロットスケールの電池開発に適した、コンパクトで軽量なセルフォーマットを提供します。

公称容量15Ah、公称電圧3.85Vのこのセルは、規定の温度条件下で3.0～4.3Vの電圧範囲で動作します。最大連続放電能力は8Cに達し、最大パルス放電能力はSOC 50%において最大10秒間、15Cに達します。

セルの寸法は約8.0 × 60 × 125 mmで、重量は137 ± 10 gです（寸法はセル図面に準拠し、150～200 Nの圧縮力下で測定）。そのコンパクトなパウチセル構成により、アノードフリーセル構造、高出力性能評価、および制御されたセルレベルの試験を必要とする電池研究プログラムに適しています。

このセルのアノードフリー構造とドライプロセスによる構造が、お客様の試験治具や化成プロトコルとどのように相互作用するかを確認する必要がありますか？評価計画を添えて、当社のセルエンジニアリングチームまでお問い合わせください。

主な特長

• 15 Ah 公称容量
• 3.85 V 公称電圧
• アノードフリーパウチセル構造
• アルミラミネートフィルムパウチ包装
• 規定条件下での3.0～4.3 V動作電圧範囲
• 規定の試験条件下、1 kHzで≤ 2 mΩのAC内部抵抗
• 8C 最大連続放電電流
• 10秒間の15C 最大パルス放電電流
• 4.3 V 最大充電電圧
• コンパクトな8.0 × 60 × 125 mmセルフォーマット
• 公称重量約137 gの軽量設計
• 高度な電池研究およびセル開発に最適

用途

このアノードフリーパウチセルは、以下を含む幅広い高度な電池研究開発用途に適しています：

• アノードフリー電池研究
• 次世代リチウム電池開発
• パウチセルの研究開発
• 高出力電池セルの評価
• 電池の電気化学的性能試験
• 電池材料およびセル構造の研究
• 実験室スケールの電池開発
• パイロットスケールの電池開発
• セルレベルの充放電試験

セル構造

1. このセルは、外部パウチ包装材としてアルミラミネートフィルムを使用しています。そのコンパクトなパウチセル構造は、制御された実験室および開発段階での試験用に設計されています。
2. セルの寸法は、セル図面に規定されている通り、150～200 Nの圧縮力下で測定して、厚さ約8.0 mm、幅60 mm、高さ125 mmです。このパウチセルには、タブ幅15 ± 1 mm、タブ長さ18 ± 2 mm、タブ中心間隔30 ± 1.5 mmの電池タブが装備されています。

電気的性能

1. このセルは公称容量15 Ah、公称電圧3.85 Vです。規定の試験条件下において、最大連続放電レート8C、およびSOC 50%で10秒間の最大パルス放電レート15Cに対応しています。
2. 標準充電電流は0.1Cで、最大連続充電電流は0.2Cです。標準充電電圧は4.3 Vです。
3. 標準放電電流は0.1Cです。放電終止電圧は、セル温度が0 °C以上の場合は3.0 V、0 °C未満の場合は2.4 Vです。

熱動作条件

1. 推奨充電温度は15～35 °C、推奨放電温度は10～35 °Cです。
2. 絶対充電温度範囲は0～45 °C、絶対放電温度範囲は−20～45 °Cです。セル温度が規定の絶対動作限界を超えた場合は、充電または放電を停止してください。
3. 保管時の推奨温度範囲は-20～45 °C、周囲相対湿度は70 % RH以下です。

充電条件

1. 標準充電条件では、セルを25 ± 2 °Cの環境下で0.1Cの定電流にてセル電圧が4.3 Vに達するまで充電します。その後、充電電流が0.05Cに減少するまで4.3 Vの定電圧充電を維持します。
2. 最大充電電圧は4.3 Vです。セル電圧が規定の絶対充電電圧制限を超えた場合、またはセル温度が規定の絶対充電温度範囲外となった場合は、充電を停止してください。

放電条件

1. 標準放電条件では、セルを25 ± 2 °Cの環境下で0.1Cの定電流にて、規定の放電終止電圧に達するまで放電します。
2. 最大連続放電レートは25 ± 2 °Cにおいて8Cです。パルス放電用途では、規定の試験条件下において、50% SOCで最大15C（10秒間）まで対応可能です。

内部抵抗

1. セルの交流内部抵抗は、規定の測定条件（10 ± 5% SOC、25 ± 2 °C、1 kHzでの交流測定）において2 mΩ以下です。
2. 内部抵抗は、セル温度、SOC、測定方法、試験装置によって変動する場合があります。そのため、セル性能を比較する際は、一貫した試験条件下で抵抗値を評価する必要があります。

サイクル寿命

1. 規定のサイクル寿命は、0.2 MPaのセル予備締め付け圧力下で、0.2C充電および8C放電を行う試験条件下において25サイクル以上です。
2. この数値は、アノードフリー構造において、限られたリチウムインベントリをその場で析出・溶解させる、意図的に負荷の高い高レートプロトコル（0.2C充電 / 8C放電）で測定された研究段階のベンチマークです。実際のサイクル性能は、動作温度、充放電プロトコル、印加圧力、SOC範囲、装置、その他の試験条件によって異なる場合があります。中程度の放電レート（例：0.5C～1C）におけるサイクル寿命は、お客様のターゲットプロトコルに基づいて別途確立する必要があります。

出荷状態

1. 規定の出荷電圧範囲は3.0～4.1 Vであり、25 ± 2 °Cの条件下での目標出荷SOCは10 ± 5%です。
2. セルは、適用されるバッテリーの安全性および輸送要件に従って取り扱い、輸送、保管、充電、および放電を行う必要があります。

技術仕様

一般仕様

充電仕様

放電仕様

寸法仕様

セルの寸法は、セル図面に従い、150〜200 Nの圧縮力下で測定されます。

技術的なFAQ

Q1: このセルにおける「アノードフリー」とは何を意味しますか？

アノードフリーセルでは、組み立て時にあらかじめ形成されたアノード活物質層（グラファイトやシリコン）が存在しません。初回充電時、カソードからのリチウムが露出したアノード集電体上に金属リチウムとしてインシトゥ（in-situ）で電析します。これにより、アノード活物質とその重量が削減され、電析条件の精密な制御が必要になるというトレードオフと引き換えに、アノードフリー構造のエネルギー密度向上というメリットがもたらされます。

Q1: このセルは従来の定量的意味での「乾電池」ですか？

いいえ。「乾電池（dry cell）」という用語は、従来、ルクランシェ型（マンガン乾電池）などの一次電池を指します。本製品は研究用のパウチ型充放電可能セル（二次電池）であり、「アノードフリー」という名称はセル構造を指すもので、乾電池の分類を指すものではありません。英語で本製品に言及する際は、「dry cell」ではなく「anode-free pouch cell」を使用してください。

Q3: サイクル寿命が ≥ 25 サイクルと規定されている理由と、0.2 MPaの予加圧が必要な理由は何ですか？

≥ 25 サイクルという数値は、0.2C充電 / 8C放電という厳しいプロトコルのもとで測定されています。アノードフリーセルは均一なインシトゥリチウム電析に依存しており、これは0.2 MPaの制御されたスタック予加圧によって促進されます。予加圧と低い充電電流（標準 0.1C、最大 0.2C）の両方がセルの動作条件に不可欠であり、限られたリチウムインベントリの保護と電析の均一性維持に寄与しています。

Q4: 放電が8C〜15Cに達する一方で、充電電流が0.1C〜0.2Cに制限されているのはなぜですか？

高い充電電流は、アノードフリーセルにおいて不均一なデンドライト状のリチウム電析を引き起こし、有限なリチウムインベントリを消費して内部ショートの危険性を高めます。そのため、電析は意図的に緩やかに行われます。一方、放電（ストリッピング）は問題が少ないため、8Cの連続放電および15Cのパルス放電という高い格付けが可能となっています。

Q5: このセルにはどのようなテストフィクスチャが推奨されますか？

セル表面全体に均一な 0.2 MPa のスタック予加圧を印加でき、絶縁性および防塵性を備えた接触面を持ち、8.0 ± 1.5 mm の厚み公差に対応できるフィクスチャが推奨されます。8C〜15Cの放電能力を考慮すると、適切な電流範囲と安全モニタリング機能を備えたバッテリー充放電試験装置が必要です。このセルに適した試験装置およびフィクスチャの選定については、TOBまでお問い合わせください。

製品概要

15Ah 3.85V アノードフリーパウチセルは、アノードフリーのセル構造とコンパクトなアルミラミネートフィルムパウチフォーマットを組み合わせています。公称容量 15 Ah、公称電圧 3.85 V、8Cの連続放電能力、および15Cのパルス放電能力を備え、高度なバッテリーの研究開発のための実用的なセルプラットフォームを提供します。

詳細な技術仕様、寸法図、試験条件、または用途に関する要件については、弊社の技術チームまでお問い合わせください。

tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

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