鉅大LARGE | 點擊量：449次 | 2023年10月14日
豐田怎么樣防止鋰電池內部短路
盡管豐田在今年才宣布要正式開發純電動汽車，不過這個臨國的汽車巨頭其實在鋰電池方面的研究還是很有一套，并且應該很有效果，值得琢磨下。
豐田自1997年率先量產其混合動力汽車Prius以來，便一直在混合動力汽車市場占據絕對的領導地位，2003、2009年又公布了Prius二代和三代，不過都是使用的NiMH電池。
直到2011年PriusAlpha，開始使用鋰電，此時的鋰電池為一代鋰電池。
在2016年，第4代Prius，豐田開始使用最新的二代鋰電池。
在鋰電池的研發上，豐田的思路是：第1代鋰電池解決安全可靠性問題，尤其是強調電芯的自身的安全性；第2代鋰電池，強調更好的性能，高能量密度，高功率。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
影響鋰動力鋰電池的風險因子，豐田分析包括：過充、外短路、碰撞、內短路。
有關過充，系統層面，采用雙檢測系統，同時對電芯和模組的電壓進行檢測；有關外短路，系統層面重要是通過電流關斷系統和主回路保險絲方法。
電芯層面應對過充和外短路重要思路是，當達到一定溫度時，能自動切斷電流，這重要是通過對材料、電極和結構來實現。
有關碰撞，總的思路是通過車身和電池包本身的結構強度來進行防護，而在電芯層面，豐田是下了一番工夫研究，采用了"隔熱層"（HeatResistantLayer,HRL）設計。HRL也被用來應對電芯的內短路風險，因為電芯的內短路，目前整個系統層面是毫無應對方法的。
隔熱層HRL的重要思路為，將HRL置于正負極之間，能夠阻止在極端情況下，隔離膜的塌縮，從而即使在急劇溫升時也能保證電芯一定的阻值。在第1代鋰電池上，HRL被涂在電芯的正極上。
豐田第1代鋰電池示意圖
通過測試驗證表明，這種設計方法能較好的應對內短路。
測試方法（改進的JISC8714測試方法）
測試結果
為了驗證1代鋰電池的安全可靠性，豐田于2006-2009年推出150輛示范車輛去跑，2011年才正式用于量產的PriusAlpha。通過對這些車輛電池數據的收集和分析，基本論證了1代電池的設計方法。在1代電池的基礎上，進一步研發滿足各種高性能要求的2代鋰電池。
對電動汽車而言，安全永遠是第1位的。從今年的各種政策、規范和標準，國家也正是這樣的一種思路導向，首先要保證安全性，在此基礎上，會進一步對相關的其他性能提指標，如能量密度等。
