日本日立化成株式会社汽车电池开发部主任堀込义睛致辞

　　2016年9月9日上午,2016首届中国国际铅酸蓄电池技术交流会在四川召开。日本日立化成株式会社汽车电池开发部主任堀込义睛致辞，内容如下。

　　首先是目录，目录当中是日立化成株式会社集团，简单给大家介绍。之后是整个产品的一个开发的背景，然后第二点和第三点是第三代电池的开发和特性的一个评价。最后四点跟大家做个总结。

　　首先日立化成株式会社集团的产品结构跟各位专家做一个报告，这一张图日立化成株式会社集团销售额的构成，首先是2015年的整个销售额是相当于350亿人民币，这里面有一半属于技能性材料，然后这里面还有一半是汽车零部件以及先进零部件占56%。接下来的话是整个产品的一个功能结构，我们未来的产品主要是基础技术，还有利用基础技术生产的主要产品，这主要的产品群当中有四个方面的领域结构，第一个是信息通讯、环境能源、生命科学、汽车交通基本建设的产品，主要有这四个领域做整个集团的事业开展。

　　下面是我们的一个整个产品结构群的一个例子，然后首先是作为汽车零部件的一个铅酸蓄电池，还有一个是电力储存系统，还有中间的锂离子电池，工业园的铅酸蓄电池，还有一个右边的那个是锂离子电容器，还有电容器，这些作为一个集团的产品群向客户提供。

　　下一张是将来销售额的趋势图，首先销售额的计划是2016年基础上，在2025年相当于2016年两倍以上的趋势。接下来是最新电池开发的背景，开发背景的话，首先是温室气体的减排，然后发挥燃量的古稀，从这两个方面的背景来看，需要开发一个对环境温和的产品。也就是对环境温和的车辆进行开发，特别是要开发一个产品性价比比较高的车辆系列，以及这个系统所在的电池、所有的需要启停市场的一个扩大，这种启停电池最主要还是用铅酸蓄电池。

　　这张图是启停电池对电池车辆的特性要求，下面的图是汽车运行中的粗放电的模式，上面的图是一般传统电池的充电的曲线图，这个一般电池的特征都知道，引擎启动之后，电池始终处于充电状态，下面这个是启停电池的特性，可以进行充电放电的动作。

　　所以这需要电池一个停止瞬间充电的节奏，因为要考虑一个非常苛刻的一个环境下一个汽车的走形过程，所以汽车需要在循环下进行冲放电。所以需要进行平缓的启动停止、启动停止、所以需要卓越的充电性能。刚才说的是需要在环境下PSO的状态下进行充电，所以需要一个卓越的耐久性。这张图的话，是代表性的铅酸蓄电池两类电池的特征，左边那个图是一般的富液式（音）电池，一个特征的话，一个是隔膜需要聚丙烯的，然后右边这个是需要隔膜是一种玻璃，也就是AGM。AGM是在隔膜当中吸收他的电解，所以电解的要求比较少。富液式具有充电接受性能的卓越性，AGM需要一个耐久性的卓越特性。

　　这张图是本公司所开发的产品的电池所处的位置，横坐标是耐久性，纵坐标是充电接受特性，比如说指标来看，本公司开发的第一代产品各项指标，比如说为100%的情况下，蓝色部分是富液式是电池，比如说图上有三个尺寸，底下是本公司的第一代电池，绿色的是其他厂家竞争电池，红色是本公司市场上用的电池。从一个特征来说，富液式电池最大的特征具有很高的充电特性，欧洲上使用的电池就是绿色的。最大的特征，从纵坐标来看，富液式充电的一半。但是寿命对比相当于富液式的两倍到三倍。

　　然后根据刚才的这个状况的话，本公司开发的新的产品，开发的目标是在这个寿命跟AGM基本一致，但是充电接受能力跟性能的产品是一样的。新的第三代电池开发的一个过程曾经设计的理念就是提高他的寿命，现在一般的电池寿命缩短的原因之一就是在于硫酸陈化，为了抑制电池陈化也是提高新产品寿命一部分。左边那个图，陈化现象的一个结构，看这个图就可以看出来有正极板和负极板，在充电的时候，负极板的硫酸跟离子的浓度是不一致的，电池上下的硫酸浓度不一样，充电的时候，这个电池的化学反应不一样，所以会造成电池寿命的短化。

　　那开发的一个新的产品，用特殊的隔膜，隔膜使电池内部始终保持上下的硫酸浓度一致。也就是说在新的隔膜上负极板的表面可以控制硫酸离子的成长，因为有纤维状的附着物，所以使硫酸例子不会成长。也就是说实现硫酸离子上下例子一样，可以实现卓越电池的耐久性能。

　　这特性根据欧洲的DOD的情况下进行的循环耐久实验，左边的图横坐标是循环次数，纵坐标是电压，蓝色的曲线是过去本公司的产品，红色的曲线是新的隔膜所开发出来的新的产品。粉红色的是开发的新的曲线图，针对目标设定的值是1874还有比1874还提高的循环值。右边这个得图是陈化现象的结构图，纵坐标是电池内部的电池上面硫酸的上下硫酸的一个密度，从这个图可以看得出来，粉红色的是开发的一个新的产品，他的密度比较小，蓝色的是过去的产品，他的密度相差是比较大的。

　　这张图是经过DOD循环寿命之后，对电池进行拆解的极板。电池寿命缩短的一个原因的话，主要是极板变成比较软化。极板的正极板和负极板，上面是原先的产品，下面是新开发的产品。上面的图可以看出来，上下硫酸不一样造成极板的比较软化，活性物质造成脱落的现象。但是新开发的产品的话，就没有这个现象，这个极板分布是比较均匀的。这张图是根据DOD的循环实验，蓝色的是过去的产品，红色的是新开发的产品。根据目标值的360循环对比的话，新产品的寿命是很长的，这个电池还在进行实验当中。右边这个图就是陈化现象，红色部分可以看出来，整个陈化现象是比较小的。这张图就是根据EN的规模动态下充电接受能力，也就是DCA。左边的图是20个循环的一个DCA结果。左边是在20到40在循环的DAC的结果，你看左边颜色比较深的是富液式电池，上面是加号的是其他的电池，两者有一点的区别。

　　最后是整个评价性能的一个总结，首先最上面的使DCA特性的结果，跟欧洲一家厂家的电池对比本公司开发的电池的DCA是相当于其他的两倍，耐久性使用，也就是PSO系跟法国同产品对比是一样的，耐久性两个厂家也是一致的。但是一个课题需要一贯攻关的课题，就是失水（音）的特性。然后解决失水这个问题，需要在负极板当中添加添加剂。最后总结，通过采用新隔膜结构有效控制富液式电池的陈化现象，通过采用新隔膜结构，本公司开发的第三代铅酸蓄电池。和欧洲混合式电池相比，第三代电池体现高性能的充电特性，谢谢。