動力電池的設計開發(fā)有幾個方面：安全性是第一位，最后通過不同的電池有能量密度的要求，成本降低，最終可能還要回歸到安全性設計上，始終安全性是第一位的。
盟固利為什么要專注于錳酸鋰，安全性、長壽命、大電流、低溫性能錳酸鋰有很大的優(yōu)勢。現(xiàn)在說能量密度更高的電池，它實際上也是一種錳系的材料體系。另外對錳酸鋰的成本，目前錳酸鋰的材料價格相對來說低一點。我們公司為什么堅持，因為我們是自主知識產(chǎn)權(quán)，有9年錳酸鋰的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗，這不太容易放棄。有幾個原因。其他幾點比較好理解，我主要是從這兩個問題來給大家做解釋。
安全性方面，導致安全性有三個輸入，一個是管理系統(tǒng)會失控，這時候會導致電池的過充過放，還有受到外力的穿刺、抵押，再就是電池的內(nèi)部短路，會使整個體系發(fā)生很大的變化。學化學的人研究整個體系變化的過程，這一塊不重點講了，體系變化以后會引起電池熱失控，如果是安全閥設計不好的話會爆炸，起火、冒煙的結(jié)果，安全過程我簡單地描述一下。從這個安全性輸入問題來看，實際上管理系統(tǒng)的功能很重要，目前我們公司的管理系統(tǒng)有跟國外一起來做管理系統(tǒng)的設計，可能性非常重要。你有過充的保護，是不是都有，可靠性非常重要。
我覺得第一點如果做好的話可以回避。第二點，更容易回避，像很多專家也提到傳統(tǒng)車如果受到這種外力擠壓的話，它實際上也會出現(xiàn)問題。這跟電動車和傳統(tǒng)車沒有什么差別。電池里最難控制的是電池的內(nèi)部短路，這是生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要重點控制的，而且非常難檢測，不知道今天有沒有電池企業(yè)，電池企業(yè)應該有同感，內(nèi)部短路最難控制，而且很難發(fā)現(xiàn)，很難回避。小電池也是一樣，動力電池也是一樣，很多安全事故可能會從電池角度來講出現(xiàn)內(nèi)部短路這一塊。
關(guān)于安全可靠性這一塊的話，我們公司做法首先要有一個涉及，要解決電池發(fā)熱的問題，結(jié)構(gòu)設計方面怎么樣讓發(fā)熱最小，然后電流密度怎么樣做得更均勻，這跟生產(chǎn)控制有關(guān)系。再就是過熱過冷的時候是否有一些安全保護設施，這是設計時候需要考慮的。還有工藝的穩(wěn)定性，我們要考慮到生產(chǎn)上怎么樣盡量減少人的因素對電池性能的影響，要逐步地走自動化的這條路。現(xiàn)在有錢可能上一條自動化的線，這不太合適，連電池標準都沒有的時候上這個線不太可能。所以應該是一個逐步自動化的過程，每個企業(yè)的理解都不太一樣。另外就是管控，生產(chǎn)上要重點管控內(nèi)部短路。
系統(tǒng)這一塊也很重要，包括管理系統(tǒng)的可控功能和可靠性。我們公司在管理系統(tǒng)上搭建一個平臺，隨著管理系統(tǒng)來了以后會在上面做些驗證，要做很多的驗證。最后電池到終端客戶這一塊要防止濫用的話需要做很多培訓。這幾年出問題很多，我們自己統(tǒng)計來看可能還是應用者對于電池并不熟悉，他們不太了解，還是按照傳統(tǒng)車的使用方法在使用電動汽車。去年聽了一個美國能源部專家做的報告，他們國家支持范圍內(nèi)其中包含一項就是對使用者的操作培訓和教育。他們需要開設這樣的專業(yè)去做這個事情。所以這一塊是很重要的一塊。
再講到錳酸鋰電池的壽命問題，大家覺得錳酸鋰電池的壽命確實短，現(xiàn)在90安時的電池到10年年底的時候單體壽命是2300次，55度的時候也就是5百次，今年，2011年我們凈化指標是2500次，這是90安時的電池，這是很早的一款電池，做到5安時電池時候高溫可以達到55度，主要是看怎么樣來解決由小電池做到大電池的散熱的問題。
簡單總結(jié)一下衰減和控制這一塊。正極材料的結(jié)構(gòu)變化，我們做了幾千次的電池循環(huán)以后會重新測結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)變化挺大。電池衰減到最后的時候是正極決定，還是負極決定，這些工作都在做，還有電池里的水分，雜質(zhì)、金屬的控制很重要，這主要是生產(chǎn)上控制，混料、涂布有一個認識，比如這么大的面積上如果說你在循環(huán)很多次之后去測電池不同地方的衰減，每個地方的衰減度不一樣，這時候你在前期電流密度上設置就不太合理，這存在問題，電解液長期循環(huán)當中是分解的，怎么樣來控制分解。
在改善電池壽命時候結(jié)構(gòu)也很重要。現(xiàn)在很多人在討論小電池和大電池的差異，還有軟包裝和硬殼的差異。我個人理解來看，不管是軟包裝，還是硬包裝，圓柱，還是方形，只要企業(yè)能夠做好就可以。還有散熱要做得好，我們計算一個散熱和深熱的比例，應該是越大越好，所以這一塊需要有很多計算。包括圓柱電池，你看一個單體電池時候沒有方形電池的散熱面積大，如果做成一個模塊、系統(tǒng)的時候散熱面積比較大，在系統(tǒng)里不用再考慮散熱的問題，但是方形電池的話可能做系統(tǒng)時候就需要考慮到很多通風散熱帶來的問題。每個企業(yè)能夠做好哪一個就做哪一個，現(xiàn)在有很小的電池串并聯(lián)之后使用的，能夠做好電池就可以，沒有太多條條框框說哪一個結(jié)構(gòu)要好一些。
說到能量密度，提高電池的能量密度我覺得就是三個方向：一，怎么提高正極的克容量，現(xiàn)在是混合使用。我們最近也在跟蹤。還有負極這一塊，主要是提高克容量，這也是一個思路。還有合金負極，也處于一個研究階段。美國一直在推鋰金屬聚合物。現(xiàn)在高壓鎳錳是一方向，這一塊應該是正極往高壓的方向走是一個常用的方法。我們一直在專注于錳酸鋰電池的研究。
前面講的都是車用的錳酸鋰電池。下面我講一下鈦酸鋰負極體系的電池。這一塊現(xiàn)在研究也很熱。為什么要做鈦酸鋰，它實際上有幾個特點，一個是壽命非常長，可能做到1萬次以上也不是什么大問題，安全性能很好，功能低溫非常好，主要來自于鈦酸鋰這種材料本身的一些特征。為什么講鈦酸鋰，大家都覺得錳酸鋰的壽命不好，實際上跟電池的設計有關(guān)系。假設負極換成鈦酸鋰的時候壽命也會很長，高溫也會很好，電池體系是一個很復雜的體系，不能說某一種材料的安全性能好，還是說某一種材料的循環(huán)壽命好，應該是整個電池體系怎么去做。鈦酸鋰的間隔非常穩(wěn)定，鈦酸鋰是零收縮的材料。
另外負極表面不會形成（SEMO），它的壽命很好。還有安全性這一塊，高溫吸氧，這是日本最近的研究報道，在電池擴充到1百多度時候，再把負極材料拿出來，發(fā)現(xiàn)負極有些質(zhì)量上升，分析它是不是吸氧，所以說它安全性能很好，避免了Li枝晶形成，抗過充。
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