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利用電容器防止純電動汽車發生起火事故

時間:2020-11-13 15:31

業界對大容量(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)容器(qi)的期待日(ri)益高(gao)漲。目前,作(zuo)為蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)件開發鋰離子充電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的企業比較多,但因用途的不同,輸出特性和(he)充放電(dian)(dian)(dian)(dian)循(xun)環壽命存在極(ji)限。安全方面也(ye)有(you)人表示(shi)擔憂。

在電容器中,開發歷史較長的是雙電層電容器(EDLC)。日前記者就EDLC的行業動向,采訪了曾經在松下從事過EDLC開發,現任電容器企業咨詢顧問的西野敦(西野工程師事務所所長)。
——請介紹一下大容量(liang)EDLC受到(dao)關注的(de)原因。

主要原因在于最近幾年頻繁發生的各種充電電池起火事故。例如,從2011年開始,多次聽到配備中國產鋰離子充電電池的純電動汽車(EV)起火的新聞——乘用車和巴士配備的鋰離子充電電池突然起火,在路上就燒起來了。
這些火(huo)災事故雖然(ran)少不(bu)了鋰離子充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池的設計和制造失(shi)誤的原因,但(dan)我認(ren)為(wei)還有其他因素。比(bi)如,BMS(電(dian)(dian)池管理系(xi)統)與確保安全性的關系(xi)重大。

通過在控制鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)BMS上組合使用(yong)EDLC,可降低電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)起(qi)火(huo)的(de)(de)危險性(xing)。純電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車(EV)和混合動(dong)力車(HEV)等不(bu)消說是需要大電(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)。如果單(dan)以(yi)鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)來應對如此(ci)急劇(ju)的(de)(de)負荷變動(dong),則由于電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)輸出變動(dong)大,會(hui)導致電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)容量減(jian)小,或充(chong)(chong)放電(dian)(dian)(dian)(dian)循環特性(xing)劣(lie)(lie)化(hua)。而采用(yong)EDLC可以(yi)吸收急劇(ju)的(de)(de)負荷變動(dong),能(neng)夠(gou)抑制鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)劣(lie)(lie)化(hua)。由此(ci),可以(yi)防止(zhi)鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)起(qi)火(huo)。

在面向汽車的用途中,還有希望在支持快速充電和無線供電時利用大容量電容器的咨詢。而這種情況下,正好可發揮電容器比鋰離子充電電池充放電速度快、充放電循環壽命長特性。
——技術方(fang)面(mian)有進步嗎?

就EDLC的(de)重(zhong)要技術(shu)而言,在幾(ji)個領域有了(le)改進,具(ju)體為(wei):(1)高(gao)耐壓、低(di)(di)電阻化技術(shu);(2)低(di)(di)露(lu)點干燥室/艙技術(shu);(3)高(gao)速注液技術(shu);(4)自動復位型安(an)全閥等。例(li)如,低(di)(di)電阻化技術(shu)方(fang)面,我提出了(le)電極(ji)構(gou)造改良方(fang)案。具(ju)體就是在集電體電極(ji)上(shang)的(de)導電層(ceng)和活性物質層(ceng)之間(jian)設置相(xiang)互擴(kuo)散(san)層(ceng)。由此,與原構(gou)造的(de)EDLC相(xiang)比(bi),可將電極(ji)電阻降至1/2~1/10。

在電容器領域,日本廠商在技術方面領先一步,但韓國和中國等的廠商也不甘落后。在技術開發競爭日益激烈的同時,我認為,隨著性能的提高,EDLC的應用范圍今后將進一步擴大。


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