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高性能电池助“e-VAN”电动汽车提高驱动力 |
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| http://cn.newmaker.com
10/10/2006 2:46:00 PM
佳工机电网
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昭和飞机工业即将上市的电动汽车“e-VAN”配备的充电电池使用的是瑞士MES-DEA公司生产的钠镍氯化物充电电池，这种电池在欧美被称为“Zebra battery”，现已配备于近3000辆电动汽车上。
这种电池不同于镍氢充电电池和锂离子充电电池的最大特点是，工作时需要保持在300℃左右的高温状态。因为电池反应需要熔融状态的Na。e-VAN采用的电池装置其工作温度范围是260～360℃。因此需要使用加热器，使电池装置保持恒温，不充电时平均需要100W左右的电量。由此也可明白，e-VAN并不适合仅在节假日里作为乘用车使用，应该说最适合用作每天使用的业务用车。
E-VAN配备的充电电池由216个电池单元组成。具体来说，216个单元连成2列，每列并联108个单元（108×2＝216）。电压为278V，额定容量为21.2kWh，电流容量为76Ah。最大功率为32kW。充电电池的整体外形尺寸为530×747×292mm，重量184kg。单位重量的能量密度高达118Wh/kg（约为车用镍氢充电电池的2倍）。单位重量的能量密度目前来说与各公司正大力开发的车用锂离子充电电池基本相同。不过，单位重量的功率密度为180W/kg，低于锂离子充电电池。电池单元本身包有一层带有真空层的隔热材料，因此电池单元的外部只比外界温度高出10度左右。
钠镍氯化物充电电池在放电曲线上也有一定的特点，与镍氢充电电池和锂离子充电电池不同，从初始电压开始电压分3个阶段下降。其中，实际使用的电压部分在2.58V附近，所用的电压范围最大约为2.7V，最小约为2.4V。由于不会过充电和过放电，因此这种电池的充放电寿命强，即使经过2000次充放电，容量也几乎不会变化。而且也不存在经年老化问题，通过对使用了11年、充放电次数不高的电池进行调查后发现，内部电阻几乎没有升高。充电电池的单元电压为2.58V，外形尺寸为35×35×280mm。单元内周填充的是NiCl和NaAlCl4，外周使用的是陶瓷制成的固体电解质，再外周则配置了熔融的Na可利用毛细现象进出的感应板，感应板的外周则是Na。
在日本，钠镍氯化物充电电池过去实际上是不能用于电动汽车的。因此，为了能将钠镍氯化物充电电池定性为少量危险物，昭和飞机工业大约花费了3年时间从日本危险物保安技术协会（KHK）获得了安全认证。
在安全性方面，采用了具备故障保护功能的电池结构。万一发生过放电，或者电池单元受到撞击，熔融的Na能够迅速与内周的NiCl发生结合，变成NaCl即盐。
从KHK获得安全认证后，只要是充满电时Na的生成量不足10kg，容量不超过25kWh的充电电池，均可配备于电动汽车。E-VAN配备的电池装置在充满电时生成的Na为8.7kg。
电池装置由MES-DEA公司生产，再运到日本。由于充电后会生成Na，因此需要在完全放电后才能运输。因此首次起动电池时，需要先给电池加热，每小时升高10℃，经过27小时将电池加热到270℃以后才能开始充电。以后再充电，约8个小时即可充满。
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