三菱汽车正考虑采用 东芝汽车锂离子充电电池
所属分类:汽车蓄电池
2013-12-10 20:36:36 推荐指数:
三菱汽车采用的锂离子充电电池以及考虑采用的锂离子充电电池
(a)在2009年上市的EV“i-MiEV”上实现实用化的单元“LEV50”(LEJ制造),(b)今后考虑采用的单元“SCiB”(东芝制造)。三菱汽车和东芝正在共同开发组合多块SCiB的电池组。
电池厂商GS汤浅的中满表示,“当初为了确保安全性,并没有考虑再利用。但从2009年底开始,再利用已成为电池厂商无法反对的潮流。二手电池的流通导致事故发生时,电池厂商有可能会被追究基于PL(产品责任)法等的责任。所以今后不得不积极应对”。
GS汤浅计划与三菱汽车等从2010年秋季开始,就配备于“i-MiEV”的电池再利用进行实证实验。将把i-MiEV使用的电池作为太阳能发电系统的蓄电池使用,验证再利用是否能够成立。
除了再利用外,要求电池实现长寿命化的原因还包括,汽车支持智能电网(V2H)。V2H(Vehicle to Home)是一种计划将EV和PHEV的电力供给家庭使用的构想。
尽管实用化时间未定,但如果V2H时代来临,电池将不仅仅用于汽车行驶,还可以为家中的电器提供电力。虽然还取决于使用频度,但仅以在汽车上使用为前提设计的话,可能会无法确保实现V2H所需的寿命。汽车厂商和电池厂商为了尽量确保长寿命,必须重新设计电池。
三菱考虑采用东芝的电池
三菱汽车2010年7月宣布,正考虑采用东芝的锂离子充电电池“SCiB”。目前,三菱汽车采用的是GS汤浅和三菱商事共同成立的合资公司Lithium Energy Japan(LEJ)提供的锂离子充电电池(图3)。
SCiB是以长寿命为一大特点的电池,使用6000次后仍可确保9成左右的容量。原来的锂离子充电电池的负极材料石墨的电位与锂离子作为金属析出的电位相近,存在电池被施加负荷后,锂金属在负极析出,导致电池容量减少的缺点。
而且,如果析出的金属过多,突破隔在负极和正极之间的隔膜而使电极间相连后,可能会出现短路的情况。而SCiB的负极材料采用电位比石墨高的LTO,因此可从材料本身抑制锂离子的析出,从而能够长期使用。
不过,LTO由于负极电位高,电池的电压即使是在与Mn类材料相组合时也只有约2.5V,仅为原来的70%左右。用于电压为300V的马达时,如果是原来的电池,串联81个即可,而LTO则需要串联120个。
如果基于电池监控单元的管理能够严格进行,则单元较多也可以使用,但配备大量电池,则单元容量易出现不均匀现象,因此存在诸如负荷集中到特定的电池单元上等寿命变短的可能性。为此,日本的汽车厂商都对采用低电压电池的做法敬而远之。
(a)在2009年上市的EV“i-MiEV”上实现实用化的单元“LEV50”(LEJ制造),(b)今后考虑采用的单元“SCiB”(东芝制造)。三菱汽车和东芝正在共同开发组合多块SCiB的电池组。
电池厂商GS汤浅的中满表示,“当初为了确保安全性,并没有考虑再利用。但从2009年底开始,再利用已成为电池厂商无法反对的潮流。二手电池的流通导致事故发生时,电池厂商有可能会被追究基于PL(产品责任)法等的责任。所以今后不得不积极应对”。
GS汤浅计划与三菱汽车等从2010年秋季开始,就配备于“i-MiEV”的电池再利用进行实证实验。将把i-MiEV使用的电池作为太阳能发电系统的蓄电池使用,验证再利用是否能够成立。
除了再利用外,要求电池实现长寿命化的原因还包括,汽车支持智能电网(V2H)。V2H(Vehicle to Home)是一种计划将EV和PHEV的电力供给家庭使用的构想。
尽管实用化时间未定,但如果V2H时代来临,电池将不仅仅用于汽车行驶,还可以为家中的电器提供电力。虽然还取决于使用频度,但仅以在汽车上使用为前提设计的话,可能会无法确保实现V2H所需的寿命。汽车厂商和电池厂商为了尽量确保长寿命,必须重新设计电池。
三菱考虑采用东芝的电池
三菱汽车2010年7月宣布,正考虑采用东芝的锂离子充电电池“SCiB”。目前,三菱汽车采用的是GS汤浅和三菱商事共同成立的合资公司Lithium Energy Japan(LEJ)提供的锂离子充电电池(图3)。
SCiB是以长寿命为一大特点的电池,使用6000次后仍可确保9成左右的容量。原来的锂离子充电电池的负极材料石墨的电位与锂离子作为金属析出的电位相近,存在电池被施加负荷后,锂金属在负极析出,导致电池容量减少的缺点。
而且,如果析出的金属过多,突破隔在负极和正极之间的隔膜而使电极间相连后,可能会出现短路的情况。而SCiB的负极材料采用电位比石墨高的LTO,因此可从材料本身抑制锂离子的析出,从而能够长期使用。
不过,LTO由于负极电位高,电池的电压即使是在与Mn类材料相组合时也只有约2.5V,仅为原来的70%左右。用于电压为300V的马达时,如果是原来的电池,串联81个即可,而LTO则需要串联120个。
如果基于电池监控单元的管理能够严格进行,则单元较多也可以使用,但配备大量电池,则单元容量易出现不均匀现象,因此存在诸如负荷集中到特定的电池单元上等寿命变短的可能性。为此,日本的汽车厂商都对采用低电压电池的做法敬而远之。