パワーセルの開発について

電気自動車の航続距離と安全性は、常に業界とユーザーの注目を集めてきました。大手企業や研究機関は、パワービークルの性能を向上させるために、バッテリー分野での研究を強化し、新エネルギー車市場をリードするよう努めてきました。

走行距離には多くのブレークスルーがあります

日本最大の電気自動車メーカーであるトヨタと日産は、パワーセル分野で最新の技術成果を発表しました。両社の新世代の集中型エネルギー貯蔵パワーセットは、電気自動車とハイブリッド車により長い駆動力を提供できます。

トヨタは、リチウム電解質を現在リチウムイオン電池に使用されているマグネシウム電解質に置き換える作業を行っています。トヨタは、マグネシウムにはリチウムに比べて2つの大きな利点があると考えています。第一に、マグネシウムは集中的なエネルギー貯蔵を可能にします。さらに、リチウムは発火しやすい不安定な金属元素であり、マグネシウムは比較的安全です。同社のマグネシウムベースの化学電池は、今後20年以内に利用可能になる予定です。

日産は、現在のリチウム電池の性能を向上させ、エネルギー貯蔵容量を拡大するための添加剤を求めています。日産の技術は、アモルファス一酸化シリコンと呼ばれる添加剤をバッテリーに添加して、リチウムイオンバッテリーのエネルギー貯蔵容量を増やすことです。この化学物質により、バッテリーはより多くのリチウムイオンを保持できるため、バッテリーの全体的なパフォーマンスが向上します。

国内の科学研究機関もこの点で最近進歩を遂げています。今年の3月、Tangyongbingと中国科学院の深セン先端技術研究所の彼の研究チームは、「新しい高密度アルミニウムグラファイトダブルイオンバッテリー技術」の最新の結果を発表しました。この新しいタイプのバッテリーは、従来のリチウムイオンバッテリーの正極と負極を調整し、負極材料と負極コレクター液の両方としてアルミホイルを使用します。電池の原理は、従来のリチウムイオン電池とは異なります。充電プロセスでは、正のグラファイトで陰イオンのインターカレーション反応が発生し、アルミニウムの負電極ではアルミニウム-リチウム合金反応が発生し、放電プロセスは逆になります。この新しい反応メカニズムは、バッテリーの動作電圧を大幅に向上させるだけでなく、バッテリーの品質、体積、製造コストを大幅に削減し、バッテリーのエネルギー密度を向上させます。予備的な見積もりによると、500KgのAl-グラファイトバッテリーの範囲は約550キロメートルに達する可能性があります。従来のリチウム電力技術と比較して、このタイプのバッテリーには明らかな利点があり、製造コストを約40〜50％削減するだけでなく、エネルギー密度を少なくとも1.3〜2.0倍増加させます。

さらに、多くの企業や機関が、走行距離の問題を打破するためにグラフェンリチウム電池の研究を強化しています。

解決すべきセキュリティの問題

パワーバッテリーの高エネルギー密度を熱心に追求する中で、その安全性を過小評価することはできません。最近、多くの電気バスの火災やバッテリー工場の爆発により、人々はリチウム電気の安全性に大きな注意を払うようになりました。

パワーセルの安全上の問題の理由の一部は、直列バッテリーのセルユニットのバランスの問題によるものです。充電と放電の過程でバッテリーの違いにより、バッテリーは過度の充電または過度の放電を引き起こす可能性があります。過度の充電と放電は、バッテリーの燃焼と爆発につながる可能性があります。

さらに、この研究では、たとえば、バッテリーが電気でいっぱいの場合、その正の材料組成は脱リチウム状態のコバルト酸リチウムであり、負電極はリチウム炭素であることが示されています。コバルト酸リチウムは高温で分解して酸素を放出し、リチウム炭素の化学反応活性は基本的に金属リチウムと同様です。したがって、燃焼が発生した場合、それは基本的に酸素が豊富な環境での金属リチウムの燃焼と同じであり、非常に深刻な結果をもたらします。

したがって、高品質のBMSバッテリー管理システムをパワーバッテリーに装備することは非常に重要です。 BMSは、二次電池と電気機器の間の重要なリンクとして、セルまたはバッテリーの監視と管理を統合し、リアルタイム監視、自動平衡、セルのインテリジェントな充電と放電などの重要な機能を実現し、セルまたはバッテリー。、そして最良の状態で電力を出力します。

現在、国はバッテリー管理システムの関連基準を開発しており、これにより中国でのパワーバッテリーの安全性に関する作業の進展が促進されます。

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