德國(guó)科學(xué)家研制超級(jí)電池組 有望使汽車?yán)m(xù)航能力增倍

時(shí)間:2017-06-29 09:04來(lái)源:澎湃新聞 作者:王燦
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圖片來(lái)自Fraunhofer IKTS

　　電動(dòng)汽車因其清潔性而受到消費(fèi)者青睞，但目前電池的電量和續(xù)航能力卻又讓人有些望而卻步。如何提高電池續(xù)航能力，一直是科學(xué)家們關(guān)注的重點(diǎn)。
 
　　歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu)——德國(guó)Fraunhofer-Gesellschaft（弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)）日前宣布，其研制出一種超級(jí)電池組，在不增加體積的前提下可提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力。該研究團(tuán)隊(duì)稱，以特斯拉Model S為例，其目前電池續(xù)航為540公里，若可使用該超級(jí)電池組，續(xù)航能力有望則有望提高一倍至1000公里左右。
 
　　這種新型電池組名為EMBATT，該研究項(xiàng)目的經(jīng)理Mareike Wolter稱，這種新型電池組最大的技術(shù)突破是改變了電池內(nèi)部電極的形態(tài)。
 
　　Wolter稱，該項(xiàng)目大概始于三年前，彼時(shí)弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)、蒂森克虜伯系統(tǒng)工程公司和IVA汽車工程公司開始考慮如何提高電動(dòng)車鋰電池的能量密度，以提高電動(dòng)車的續(xù)航能力。彼時(shí)，他們以風(fēng)靡全球的特斯拉為例進(jìn)行研究。
 
　　Wolter表示，像特斯拉這樣的電動(dòng)汽車，其電池板內(nèi)部是由大量圓柱形18650鋰電池連接而成，這樣的設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)很大空間浪費(fèi)，而Fraunhofer-Gesellschaft的新型電池設(shè)計(jì)就是為了消除這種空間浪費(fèi)。
 
　　所謂的18650型是一種電池的規(guī)格，是電子產(chǎn)品中比較常用的鋰電池，常在筆記本電腦的電池中作為電芯使用。該型號(hào)具體定義的法則指的是，電池直徑為18mm，長(zhǎng)度為65mm，圓柱體形的電池。特斯拉最新車型Model S具有100千瓦時(shí)的電池板，包含8000多節(jié)18650型鋰離子電池。
 
　　該研究團(tuán)隊(duì)將雙極性燃料電池的原理轉(zhuǎn)移到鋰電池上，在這種方法中，單獨(dú)的電池單元不是在小部分上并排串聯(lián)；相反，它們?cè)诖竺娣e上直接堆疊到另一個(gè)之上。EMBATT內(nèi)部采用薄片式設(shè)計(jì)，每層金屬片上都涂有陶瓷混合粉末、聚合物以及儲(chǔ)能材料，一面作為陽(yáng)極、一面作為陰極。多層這樣的結(jié)構(gòu)被疊放在一起時(shí)就成了一塊更加密實(shí)的“電磚”。通過電池的直接連接，電流流過電池的整個(gè)表面，從而大大降低了電阻。電池的電極被設(shè)計(jì)成迅速地釋放和吸收能量。
 
　　Wolter認(rèn)為，由于避免了傳統(tǒng)圓柱體電池單元之間的空間浪費(fèi)，因此薄片結(jié)構(gòu)電池可以在相同的體積下?lián)碛懈蟮哪芰棵芏龋踔量梢詫⑷萘刻嵘槐�。以特斯拉Model S為例，其現(xiàn)在的電池續(xù)航為540km，而在使用EMBATT之后則有望實(shí)現(xiàn)1000km以上的續(xù)航。Wolter 表示，“通過我們的新的加工組裝理念，該方法已在實(shí)驗(yàn)室成功了。”
 
　　按計(jì)劃，F(xiàn)raunhofer-Gesellschaft將在2020年前將EMBATT用于實(shí)際測(cè)試，但最終能否量產(chǎn)上市，還要看成本控制。
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