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西野敦:利用电容器防止纯电动汽车发生起火事故

2012-07-24 11:40
人在旅途20
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  业界对大容量电容器的期待日益高涨。目前,作为蓄电器件开发锂离子充电电池的企业比较多,但因用途的不同,输出特性和充放电循环寿命存在极限。安全方面也有人表示担忧。

  在电容器中,开发历史较长的是双电层电容器(EDLC)。日前记者就EDLC的行业动向,采访了曾经在松下从事过EDLC开发,现任电容器企业咨询顾问的西野敦(西野工程师事务所所长)。

  ——请介绍一下大容量EDLC受到关注的原因。

  主要原因在于最近几年频繁发生的各种充电电池起火事故。例如,从2011年开始,多次听到配备中国产锂离子充电电池的纯电动汽车(EV)起火的新闻——乘用车和巴士配备的锂离子充电电池突然起火,在路上就烧起来了。

  这些火灾事故虽然少不了锂离子充电电池的设计和制造失误的原因,但我认为还有其他因素。比如,BMS(电池管理系统)与确保安全性的关系重大。

  通过在控制锂离子充电电池的BMS上组合使用EDLC,可降低电池起火的危险性。纯电动汽车(EV)和混合动力车(HEV)等不消说是需要大电流的。如果单以锂离子充电电池来应对如此急剧的负荷变动,则由于电池的输出变动大,会导致电池容量减小,或充放电循环特性劣化。而采用EDLC可以吸收急剧的负荷变动,能够抑制锂离子充电电池的劣化。由此,可以防止锂离子充电电池起火。

  在面向汽车的用途中,还有希望在支持快速充电和无线供电时利用大容量电容器的咨询。而这种情况下,正好可发挥电容器比锂离子充电电池充放电速度快、充放电循环寿命长特性。

  ——技术方面有进步吗?

  就EDLC的重要技术而言,在几个领域有了改进,具体为:(1)高耐压、低电阻化技术;(2)低露点干燥室/舱技术;(3)高速注液技术;(4)自动复位型安全阀等。

  例如,低电阻化技术方面,我提出了电极构造改良方案。具体就是在集电体电极上的导电层和活性物质层之间设置相互扩散层。由此,与原构造的EDLC相比,可将电极电阻降至1/2~1/10。

  在电容器领域,日本厂商在技术方面领先一步,但韩国和中国等的厂商也不甘落后。在技术开发竞争日益激烈的同时,我认为,随着性能的提高,EDLC的应用范围今后将进一步扩大。

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