鋰離子電池時(shí)代,電流的輸入量能有多大?
電流的輸入輸出量達(dá)到4倍
同樣,在發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)之間配置離合器的并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)還有德國(guó)大眾(Volkswagen)的“途銳”和保時(shí)捷(Porsche)“Cayenne”的HEV,兩款車除了離合器外,還保留了原來(lái)配備于變速箱上的變矩器,這是其與風(fēng)雅混合動(dòng)力車的不同之處。
踩下離合器時(shí)的沖擊無(wú)法用變矩器吸收,風(fēng)雅混合動(dòng)力車是通過(guò)瞬間提高和降低馬達(dá)扭矩,來(lái)抑制劇烈的扭矩變動(dòng)的。由于需要瞬間提高馬達(dá)扭矩的控制,因此電池也要求具備相應(yīng)的輸出特性。
另一個(gè)對(duì)輸出特性要求高的理由,是為了兼顧燃效和輸出功率。日產(chǎn)為實(shí)現(xiàn)踩踏油門瞬間的強(qiáng)力加速感,在混合動(dòng)力系統(tǒng)中組合使用了排量3.5L的V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
“為了在這種系統(tǒng)構(gòu)造下也能提高燃效,提高了馬達(dá)行駛的頻率,所以電池的電流輸入輸出量較大”。根據(jù)日產(chǎn)的評(píng)估,與配備豐田公司混合動(dòng)力系統(tǒng)的“Altima Hybrid”相比,風(fēng)雅混合動(dòng)力車需要約4倍的電流輸入輸出量(圖5)。
風(fēng)雅混合動(dòng)力車(紅線)的累計(jì)輸入輸出量約為Altima Hybrid(藍(lán)線)的4倍。
風(fēng)雅混合動(dòng)力車的電池容量為1.4kWh,與普銳斯的Ni-MH充電電池(1.31kWh)相當(dāng)。如果采用輸出密度高的鋰電池,即使減小容量也可獲得同等以上的輸出功率,因此可以減小容量。反過(guò)來(lái)說(shuō),由此可以得知風(fēng)雅混合動(dòng)力車有多重視輸出功率,并為此配備了大型鋰電池。
從上部獲得的空氣由上而下流過(guò)電池組進(jìn)行冷卻。DC-DC轉(zhuǎn)換器上設(shè)置了專用冷卻路徑。
日產(chǎn)層壓型單元的正極材料使用了LiMnO2也是其特點(diǎn)之一。Mn類正極材料與Co和Ni相比資源儲(chǔ)量多,在成本方面有優(yōu)勢(shì)。另外,LiMnO2的熱穩(wěn)定性較高,對(duì)過(guò)充電的耐性較強(qiáng),因此還具備安全性出色的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò),正如上文提到的一樣,在能源密度方面存在短處。因此,日產(chǎn)還添加了Ni,不過(guò)沒(méi)有公布添加量。
日產(chǎn)在不同于輸出功率重視型混合動(dòng)力車電池的容量重視型(EV)的電池上,也采用了Mn類正極材料。日產(chǎn)的EV“LEAF”(中國(guó)名:聆風(fēng))使用的電池與風(fēng)雅混合動(dòng)力車的電池相比,通過(guò)在極板上厚厚地涂布正負(fù)極活性物質(zhì),提高了能量密度,其密度是HEV電池的約2倍。
電池的構(gòu)造看上去是簡(jiǎn)單的層壓型單元,其實(shí)為達(dá)到量產(chǎn)水平花費(fèi)很多工夫。以封裝技術(shù)為例,在將端子露出外部的部分,當(dāng)用薄膜從兩側(cè)夾住時(shí),端子旁邊的部分只略微打開(kāi)一個(gè)三角形縫隙。為此開(kāi)發(fā)了用樹(shù)脂封裝的技術(shù)。另外在電氣串聯(lián)各單元的構(gòu)造中,需要接合Al和Cu兩種不同的金屬,為此又開(kāi)發(fā)出了以超聲波接合的技術(shù)。
區(qū)分使用Ni-MH
豐田的普銳斯α尤其重視電池的小型化,因此采用了普銳斯α備有5座款和7座款,5座款與普通的普銳斯一樣,在后座后方的后備箱地板下面配備了Ni-MH充電電池。不過(guò),在這個(gè)位置配置電池,就無(wú)法設(shè)置7座車的第三排座椅。因此,7座款將電池組設(shè)置在了駕駛席和副駕席之間的中控臺(tái)內(nèi)(圖7)。要想在這個(gè)位置設(shè)置所需容量的電池,Ni-MH充電電池是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
















