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德国科学家研制超级电池组,有望使汽车续航能力提高一倍

可再生能源网讯:电动汽车因其清洁性而受到消费者青睐,但目前电池的电量和续航能力却又让人有些望而却步。如何提高电池续航能力,一直是科学家们关注的重点。

 

欧洲最大的应用科学研究机构——德国Fraunhofer-Gesellschaft(弗劳恩霍夫应用研究促进协会)日前宣布,其研制出一种超级电池组,在不增加体积的前提下可提高电动汽车续航能力。该研究团队称,以特斯拉Model S为例,其目前电池续航为540公里,若可使用该超级电池组,续航能力有望则有望提高一倍至1000公里左右。

 

这种新型电池组名为EMBATT,该研究项目的经理Mareike Wolter称,这种新型电池组最大的技术突破是改变了电池内部电极的形态。

 

Wolter称,该项目大概始于三年前,彼时弗劳恩霍夫应用研究促进协会、蒂森克虏伯系统工程公司和IVA汽车工程公司开始考虑如何提高电动车锂电池的能量密度,以提高电动车的续航能力。彼时,他们以风靡全球的特斯拉为例进行研究。

 

Wolter表示,像特斯拉这样的电动汽车,其电池板内部是由大量圆柱形18650锂电池连接而成,这样的设计会出现很大空间浪费,而Fraunhofer-Gesellschaft的新型电池设计就是为了消除这种空间浪费。

 

所谓的18650型是一种电池的规格,是电子产品中比较常用的锂电池,常在笔记本电脑的电池中作为电芯使用。该型号具体定义的法则指的是,电池直径为18mm,长度为65mm,圆柱体形的电池。特斯拉最新车型Model S具有100千瓦时的电池板,包含8000多节18650型锂离子电池。

 

图片来自Fraunhofer IKTS

 

该研究团队将双极性燃料电池的原理转移到锂电池上,在这种方法中,单独的电池单元不是在小部分上并排串联;相反,它们在大面积上直接堆叠到另一个之上。EMBATT内部采用薄片式设计,每层金属片上都涂有陶瓷混合粉末、聚合物以及储能材料,一面作为阳极、一面作为阴极。多层这样的结构被叠放在一起时就成了一块更加密实的“电砖”。通过电池的直接连接,电流流过电池的整个表面,从而大大降低了电阻。电池的电极被设计成迅速地释放和吸收能量。

 

Wolter认为,由于避免了传统圆柱体电池单元之间的空间浪费,因此薄片结构电池可以在相同的体积下拥有更大的能量密度,甚至可以将容量提升一倍。以特斯拉Model S为例,其现在的电池续航为540km,而在使用EMBATT之后则有望实现1000km以上的续航。Wolter 表示,“通过我们的新的加工组装理念,该方法已在实验室成功了。”

 

按计划,Fraunhofer-Gesellschaft将在2020年前将EMBATT用于实际测试,但最终能否量产上市,还要看成本控制。


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