鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:6612次 | 2021年05月18日
電動汽車電池和手機(jī)電池之間有啥差別?
先劃重點(diǎn):
動力鋰電池和手機(jī)電池都是鋰離子蓄電池,工作原理類似,但分為不同種類
與手機(jī)電池不同,動力鋰電池是高壓電池,能量密度高,儲存電能多
動力鋰電池按形狀分為方形、圓形和軟包;按正極材料分為三元鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等
不同形狀和材料的電池各有優(yōu)劣,決定電池性能、續(xù)航、壽命、安全性等因素
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%
動力鋰電池最小單位是電芯,電芯組成模組,模組配上其他結(jié)構(gòu)組成電池包/系統(tǒng)
本質(zhì)上,電動汽車動力鋰電池和手機(jī)電池同屬于鋰離子蓄電池,屬于二次電池,工作原理都是通過鋰離子在電池的正、負(fù)極間來回的流動,完成充、放電過程
動力鋰電池不像手機(jī)和家用電池小巧、輕薄,它的體積大,結(jié)構(gòu)、技術(shù)更復(fù)雜;同時,與乘用車上搭載的其他電池相比,動力鋰電池有很多特點(diǎn):如大容量、高能量密度、高電壓等等,通常電壓可達(dá)300-400V、儲存的電能達(dá)到幾十甚至過百千瓦時、而重量可達(dá)幾百公斤甚至更重
車廠會根據(jù)量產(chǎn)車的性能、續(xù)航、壽命、安全性、成本和售價等需求,選擇不同種類的電池
一、外形
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
和手機(jī)電池相同,為了把動力鋰電池塞到不同的車型中,電池造型也各種各樣。外在形狀上,電池有方形、圓柱形和軟包三種
其中方形電池是行業(yè)的主流和趨勢,各大車企、電池廠商均在這方面投入很多。因?yàn)槠湓O(shè)計結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),使得電芯相對安全穩(wěn)定,便于控溫、排壓排爆;同時方形的形狀也易于電池廠商發(fā)揮原材料優(yōu)勢,做到較高能量密度,并易于根據(jù)車型、底盤的要進(jìn)行組合,所以很多車企會使用不同數(shù)量的方形電池模組適配自家不同的車型
圓柱形電池誕生的很早,以現(xiàn)在采用較多的18650電池(其實(shí)就是傳統(tǒng)5號電池)為例,其生產(chǎn)穩(wěn)定性上有優(yōu)勢,品牌比較多的是sony、松下、LG那些日本廠商,大家平常使用的手機(jī)充電寶里用的基本都是圓柱形蓄電池。但圓柱電池體積利用率相對差,可以想一下,就算貼的再近,每四節(jié)電池中間也一定有縫隙;因?yàn)轶w積小,每節(jié)電池能攜帶的能量少,電動汽車內(nèi)要使用的數(shù)量很多,所以對BMS熱管理的要求相對更高一些
軟包電池也是動力鋰電池的一種,部分電動汽車也會采用這類電池。軟包的形式也被廣泛應(yīng)用于手機(jī)中,具備體積小、重量輕、能量密度相對能做的比較高的特點(diǎn)。但也是因?yàn)轶w積緊密,電解液在軟包內(nèi)可以隨意流動,并極致的壓縮體積,減小厚度,雖然能做的很薄,但對散熱和安全的要求比較高
二、內(nèi)心
上面說到,電動汽車動力鋰電池和手機(jī)電池相同,都是鋰離子電池,不過鋰離子聚合物的種類不同。在內(nèi)在材料方面,根據(jù)動力鋰電池選用的正極材料的不同,可分為三元鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等
不同電芯正極材料直接決定電池:成本、能量密度、壽命(循環(huán)次數(shù))、穩(wěn)定性、續(xù)航等
相對來講,三元鋰材料因?yàn)槟芰棵芏却?、續(xù)航長、安全穩(wěn)定,成為行業(yè)首選。其中的三元指的是正極材料中材料含有鎳、鈷、錳或鎳、鈷、鋁三種鋰離子聚合物,通過不同的比例組合而成。(根據(jù)組份分成了NCM和NCA等種類,而它們還分成了不同的體系,行業(yè)里比較前沿的是采用比例為8:1:1的鎳(N)鈷(C)錳(M)三元鋰離子動力鋰電池,也就是811體系,類似的還有622、532、333體系,最大的差別是其聚合物比例)
壽命方面,通常三元鋰循環(huán)次數(shù)能達(dá)到1500-2000次,而比較高的能達(dá)到2000次以上
能量密度以后會單獨(dú)講講
綜上,動力鋰電池的形狀和正極材料決定了電池種類。比如一輛純電動汽車的電芯是方形的,電芯正極采用了三元鋰材料,那么這輛車采用的就是【方形三元鋰動力鋰電池】
電池的電芯的結(jié)構(gòu)上,分為卷繞式和層疊式(疊片式),生產(chǎn)工藝有所不同,但工作原理類似,都是將極片以不同方式固定在電池殼體內(nèi),充入電解液,經(jīng)過化成后使其內(nèi)部出現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)、具備電性能來使用。
大家常用的5號、7號電池,剝開外殼里面其實(shí)是一圈一圈卷繞在一起的,是典型的卷繞式電芯,而手機(jī)中采用的軟包電池,基本都是層疊式的【危險!請勿嘗試拆解】
上面講的電池嚴(yán)格來說叫電芯,是電池中最小的單元,多個電芯組成一個模組,而多個模組加上散熱系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)、底殼和頂蓋等其他結(jié)構(gòu)組成通常說的電池,嚴(yán)格來講叫電池包或電池系統(tǒng),而電池則與電機(jī)、電控并稱為三電,他們構(gòu)成了電動汽車動力總成最重要的部分
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