鉅大LARGE | 點擊量：4138次 | 2019年02月19日
新能源汽車鋰電池包使用的材料是什么？
新能源汽車鋰電池包使用的是什么材料?電池包是新能源汽車核心能量源，為整車提供驅動電能，它主要通過殼體包絡構成電池包主體。鋰電池包由于其在各方面的性能優(yōu)點在電動汽車上得到了大量的運用，本文將給大家介紹一下新能源汽車鋰電池包使用的材料。
新能源汽車發(fā)展迅速，已逐漸成為未來汽車重要發(fā)展方向。新能源汽車鋰電池包作為汽車的主要儲能元件，直接影響到汽車的性能。鋰電池包具有能量高、功率高、壽命長、充電快、污染少等優(yōu)點，成為新能源汽車的首選電池。中國新能源汽車市場迎來的快速增長，鋰電池包材料行業(yè)亦迎來快速發(fā)展的利好局面和巨大市場商機。
新能源汽車鋰電池包使用的是什么導熱材料?
導熱硅膠片：導熱硅膠片是以有機硅膠為主體，添加填充料、導熱材料等高分子材料，混煉而成的硅膠，具有較好的導熱、電絕緣性能，廣泛用于電子元器件、鋰電池散熱系統(tǒng)中。汽車工作時需要連續(xù)抖動震動，導熱硅膠片的柔軟度，剛好可以起到減震、緩沖的效果，并且緊緊的貼合在熱源與散熱器之間，保證了汽車運動中的熱傳導有效可靠性。
導熱硅膠片散熱性能：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
1.無需螺絲固定,減低零件成本,提高生產效率。
2.全面接觸,提供更有效的散熱效果。
3.良好的使用溫度范圍-54℃-250℃,短期可耐300℃高溫。
4.高介電強度,確保電氣絕緣特性。
5.單組份,使用及其簡便。
6.彈性粘接,防震,吸震,可用于震動源電器設備中。
7.粘合速度快,粘接力強,粘接力持久。
8.適合不同產品設計及工藝流程。
電池包組成主要包括電芯、模塊、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、殼體和BMS。動力電池系統(tǒng)設計要以滿足整車的動力要求和其他設計為前提。同時要考慮電池系統(tǒng)自身的內部結構和安全及管理設計等方面。設計流程為：確定整車設計要求、確定車輛功率及能量要求、選擇匹配合適的電芯、確定電池模塊的組合結構、確定電池管理系統(tǒng)及設管理系統(tǒng)設計、仿真模擬及具體試驗驗證。
新能源汽車鋰電池包殼體設計要求：
(1)具有維護的方便性。
(2)在車輛發(fā)生碰撞或電池發(fā)生自燃等意外情況下，宜考慮防止煙火、液體、氣體等進入車廂的結構或防護措施。
(3)電池箱應留有銘牌與安全標志布置位置，給保險、動力線、采集線、各種傳感元件的安裝留有足夠的空間和固定基礎。
(4)所有無極基本絕緣的連接件、端子、電觸頭應采取加強防護。在連接件、端子、電觸頭接合后應符合GB4208-2008防護等級為3的要求。
⑸鋰電池包零件緊固可靠、無銹蝕、毛刺、裂紋等缺陷和損傷
六大鋰電池包材料將打破障礙突破口：
1、鈦酸鋰
鈦酸鋰的優(yōu)勢主要有:循環(huán)壽命長，屬于零應變材料，不生成傳統(tǒng)意義的SEI膜;安全性高，其插鋰電位高，不生成枝晶，且在充放電時，熱穩(wěn)定性極高;可快速充電。
劣勢:目前限制鈦酸鋰使用的主要因素是價格太高，高于傳統(tǒng)石墨，另外鈦酸鋰的克容量很低，為170mAh/g左右。只有通過改善生產工藝，降低制作成本后，鈦酸鋰的長循環(huán)壽命、快充等優(yōu)勢才能發(fā)揮作用。結合市場及技術，鈦酸鋰比較適合用于對空間沒有要求的大巴和儲能領域。
2、石墨烯
優(yōu)勢:石墨烯自2010年獲得諾獎以來，廣受全球關注，特別在中國。國內掀起了一股石墨烯研發(fā)熱潮，其具諸多優(yōu)良性能，如透光性好，導電性能優(yōu)異、導熱性較高，機械強度高。
作為正負極添加劑，可提高鋰電池包的穩(wěn)定性、延長循環(huán)壽命、增加內部導電性能。
劣勢:鑒于石墨烯當前的批量生產工藝不成熟、價格高昂、性能不穩(wěn)定，石墨烯將率先作為正負極添加劑在鋰電池包中使用。
3、硅碳復合負極材料
優(yōu)勢:硅碳復合材料作為未來負極材料的一種，其理論克容量約為4200mAh/g以上,比石墨類負極的372mAh/g高出了10倍有余，其產業(yè)化后，將大大提升電池的容量。
劣勢:充放電過程中，體積膨脹可達300%，這會導致硅材料顆粒粉化，造成材料容量損失。同時吸液能力差。循環(huán)壽命差。目前正在通過硅粉納米化，硅碳包覆、摻雜等手段解決以上問題，且部分企業(yè)已經取得了一定進展。
4、富鋰錳基正極材料
高容量是鋰電池包的發(fā)展方向之一，但當前的正極材料中磷酸鐵鋰電池的能量密度為580Wh/kg,鎳鈷錳酸鋰的能量密度為750Wh/kg，都偏低。富鋰錳基的理論能量密度可達到900Wh/kg，成為研發(fā)熱點。
富鋰錳基作為正極材料的優(yōu)勢有:能量密度高、主要原材料豐富。
劣勢:首次放電效率很低、材料在循環(huán)過程析氧，帶來安全隱患、循環(huán)壽命很差、倍率性能偏低。但潛力巨大。
5、涂覆隔膜
隔膜對鋰電池包的安全性至關重要，這要求隔膜具有良好的電化學和熱穩(wěn)定性，以及反復充放電過程中對電解液保持高度浸潤性。
涂覆隔膜的作用是:提高隔膜耐熱收縮性，防止隔膜收縮造成大面積短路;涂覆材料熱傳導率低，防止鋰電池包中的某些熱失控點擴大形成整體熱失控。
6、碳納米管
碳納米管自身具有優(yōu)良的導電性能，同時由于其脫嵌鋰時深度小、行程短，作為負極材料在大倍率充放電時極化作用較小，可提高鋰電池包的大倍率充放電性能。利用其獨特的中空結構、高導電性及大比表面積等優(yōu)點作為載體改善其他負極材料的電性能。
缺點:碳納米管直接作為鋰電池包負極材料時，會存在不可逆容量高、電壓滯后及放電平臺不明顯等問題。
隨著新能源汽車一系列相關政策落地，動力鋰電池包、充電樁等相關產業(yè)也迅速崛起，相信在未來幾年伴隨著儲能技術的提升、鋰電材料價格的規(guī)范，動力鋰電池將會迎來新的產業(yè)高峰!
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