混合动力汽车锂离子电池的发展

混合动力汽车锂离子电池的发展

1997年丰田推出了第一代普锐斯，这是全球首款专门设计开发并进行了量产的混合动力汽车。2003年和2009年推出的第二代和第三代普锐斯显著提高了车辆性能和燃油经济性。2011年登陆日本和欧洲的普锐斯α首次在深度混合动力车型上采用锂离子电池，对于普锐斯α由于采用更加紧凑的锂离子电池，使得乘员舱有充足的空间能够容下第3排座椅的布置，同时车辆还能保持高的燃油经济性。

丰田公司在1995年就开始研究锂离子电池。2015年上市的第4代普锐斯发展和改进了车辆的动力系统，新的锂离子电池除了保持上一代电池的关键性能和安全性以外，还引入新的技术提高了电池的功率输出性能，而且电池更加紧凑，质量更轻。第4代普锐斯的锂离子电池包被布置在第2排座椅的下方，电池包的质量和体积都有所减小，与第3代普锐斯的镍氢电池包相比，体积减小了8.9L，质量减轻了16.8kg。

多年的混合动力汽车设计经历为丰田公司积累了充足的经验，锂离子电池的设计通常要考虑以下4个原则：极端条件下的性能表现、长期的耐久性与可靠性、故障下的安全控制、高质量的生产制造。为了保证电池安全性，防止电池过充电，通过对电池单体材料、电极以及结构的设计使得温度到达一定值后能够切断电流；为了避免电池内部发生短路的危险，电池阴极和阳极之间的热障层能够阻止电极的接触，防止内部短路造成的温度升高。

HirokiNagaietal.SAE 2016-01-1207.

编译：张冬冬