用于電動汽車和家用負載均衡系統的大型二次锂電池的性能
前言
作為日本國家儲能項目的一部分開發的電池子產品和單電池的性能測試結果，兩種固定使用2千瓦時級的子產品幾乎已經達到了初始性能的目标，但周期壽命仍約為1000個周期。
同樣，兩種用于電動汽車應用的3千瓦時級子產品已經達到了150 Wh/kg和400 W/ kg的目标，每個單電池的能量密度超過目标約20%，但對于圓柱形的單單電池，由于子產品中的死空間，無法達到目标。在大約208 電荷數量條件或1.0C連續放電下的電池性能适合實際應用。
動态應力對循環性能的影響很小，但指出了在含有氧化錳陰極的電池中，在高溫下儲能的主要問題。
一、測試項目和條件
通過對比固定式和電動汽車應用的子產品目标，可以了解到通過容量測試得到電池容量、比能量、能量密度、能量和能量效率，以及在充電條件在8小時内符合顯影劑的檢查程式。它們基本上是由4.2毫安型特殊疫苗子產品管理的。
其放電條件分别是8h率固定子產品和5h率電動汽車子產品，單細胞的電壓分别為3.2和2.7 V。生命周期測試在70%國防部固定子產品和80%國防部電動汽車子產品，以及枚50個周期測量子產品的條件下。
由于固定使用的電池需要3500個周期，是以在合适的充放電速率條件下，對2000财年制備的單電池進行了加速老化試驗，采用恒流法和CRIE提出的恒脈沖功率法兩種測試方法獲得了比峰值功率數值。
二、被測試電池的技術規格
經過性能測試的四種電池子產品中，A型固定用途是由三洋電氣公司在2000年生産的，其組成單元形狀為圓柱形，單元系統由低價钴化锂鎳聚合氧化物分子和硬碳雜化組成。B型固定使用是由日立和新神戶電氣機械公司在2001财年制造的。其組分電池形狀為棱柱形，電池體系由富含锂的分散石墨組成。
C型電動汽車應用程式是由日本蓄電池和三菱電機在2001财年制造的。其組分單元形狀為橢圓圓柱體，電池系統由多層聚合型石墨層組成。用于電動汽車的D型應用由松下電池制造，其組成的細胞形狀為圓柱形，細胞體系由高錳酸锂和微量的鉻/石墨組成。
碳酸乙烯基溶劑中的LiPF6用于所有類型的細胞體系。性能測試在25.8電載荷量和溫度下進行，三個子產品，除了B型用風扇冷卻。所有四種類型的子產品都由8個串聯連接配接的單個單元組成，并被緊湊地包裝起來。
三、固定式子產品的核心性能測試
在對電池負載荷均衡系統的測試中，固定子產品的核心性能的電池容量、比能量和能源效率都達到了該項目的目标。特别是，能源效率包含BMS操作的電力消耗，但不包含鼓風機冷卻的電力，其電載荷系數也明顯高于其他電池。
電動汽車子產品的核心性能測試所得結果的趨勢與平穩模的趨勢相似，在C型和D型中，比能量均滿足150 Wh/kg的高目标水準。在80%性能參數下運轉30 秒獲得超過400 W/kg的高比功率。
由I-V性能測試和恒定功率脈沖法确定的C型子產品的功率能力中，在I-V性能測試的情況下，在80% DOD下計算出功率密度。另一方面，在相同條件下，用恒功率脈沖法直接得到的值，在經過兩種測試方法得到的值差均在20%以内。從I-V性能影響下，估計的值被認為是受電壓分布及其調節放電電壓的影響。
筆者觀點
本文明确了作為日本國家項目的一部分開發的四種類型子產品的性能和特點，其中電池容量、比能耗和能效的核心性能達到了目标。每個單電阻細胞的能量密度超過目标約20%，但對于圓柱形的單細胞，由于子產品中的死空間，無法達到目标。
而且固定使用的單電池的周期壽命均在1000周期水準，這裡需要在未來對大電池的制造技術和技術進行改進。以滿足在惡劣條件下和連續高放電速率的性能足以達到實際使用标準。
對于電動汽車的應用，動态應力對循環性能的影響很小，但指出了含氧化錳陰極的電池在高溫下的儲能問題。對于實際應用，需要進一步的研究和開發來解決上述剩餘的問題，以及其他各種方面，如電池的經濟性和安全。
參考文獻
1.K. Takei：《便攜式應用和電動汽車電池研讨會論文》，第97卷，第18期，382–388頁，1997年。
2.達爾·霍倫德：第十一屆初級和二級電池技術與應用國際研讨會的會議記錄，《蒂菲爾德電離學研究》，1994年。
