丰田又搞纯电动汽车 动力锂电池很有一套

尽管丰田在今年才宣布要正式开发纯电动汽车，不过这个临国的汽车巨头其实在锂离子电池方面的研究还是很有一套，并且应该很有效果，值得学习。

丰田自1997年率先量产其混合动力汽车Prius以来，便一直在混合动力汽车市场占据绝对的领导地位，2003、2009年又公布了Prius二代和三代，不过都是使用的NiMH电池。直到2011年PriusAlpha，开始使用锂电，此时的锂离子电池为一代锂离子电池。在2016年，第4代Prius，丰田开始使用最新的二代锂离子电池。

在锂离子电池的研发上，丰田的思路是：第1代锂离子电池解决安全可靠性问题，尤其是强调电芯的自身的安全性；第2代锂离子电池，强调更好的性能，高能量密度，高功率。

影响锂动力锂离子电池的风险因子，丰田分析包括：过充、外短路、碰撞、内短路。

有关过充，系统层面，采用双检测系统，同时对电芯和模组的电压进行检测；有关外短路，系统层面重要是通过电流关断系统和主回路保险丝方法，

过针刺 低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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电芯层面应对过充和外短路重要思路是，当达到一定温度时，能自动切断电流，这重要是通过对材料、电极和结构来实现。

有关碰撞，总的思路是通过车身和电池包本身的结构强度来进行防护，而在电芯层面，丰田是下了一番工夫研究，采用了“隔热层”(HeatResistantLayer,HRL)设计。HRL也被用来应对电芯的内短路风险，因为电芯的内短路，目前整个系统层面是毫无应对方法的。

隔热层HRL的重要思路为，将HRL置于正负极之间，能够阻止在极端情况下，隔离膜的塌缩，从而即使在急剧温升时也能保证电芯一定的阻值。在第1代锂离子电池上，HRL被涂在电芯的正极上。

丰田第1代锂离子电池示意图

通过测试验证表明，这种设计方法能较好的应对内短路。

无人船智能锂电池

IP67防水，充放电分口 安全可靠

标称电压：28.8V
标称容量：34.3Ah
电池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
应用领域：勘探测绘、无人设备

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测试方法(改进的JISC8714)

测试结果

为了验证1代锂离子电池的安全可靠性，丰田于2006-2009年推出150辆示范车辆去跑，2011年才正式用于量产的Prius

Alpha。通过对这些车辆电池数据的收集与分析，基本论证了1代电池的设计方法。在1代电池的基础上，进一步研发满足各种高性能要求的2代锂离子电池。

对电动汽车而言，安全永远是第1位的。从去年的各种政策、规范和标准，国家也正是这样的一种思路导向，首先要保证安全性，在此基础上，会进一步对相关的其他性能提指标，如能量密度等。