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電動汽車電池有什么分類?究竟哪種電池更安全?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年09月03日  

電動汽車常見的電池(封裝形式)類型重要有三種,分別是圓柱形電池、方形鋁殼電池和軟包鋰離子電池


目前特斯拉大規模使用的就是圓柱形電池,因爆燃事件大火的18650鋰離子電池便屬于這一類。而寶馬、大眾、比亞迪、北汽新能源等傳統汽車制造廠商的部分車型采用的則是方形鋁殼電池。最后一類軟包鋰離子電池被奔馳、日產、奧迪、通用等品牌的部分車型所采用。


2、三種電池類型的長處短處


這三種常見的電池類型各有特點,并無明顯優劣之分。這里只對它們的特性及長短處做一分析。


然后是方形鋁殼電池,它的優點是能量密度高、裝配簡單,比亞迪經常拿出來說事的同級別電動汽車和燃油車整備質量相當,很大程度上就是占了電池能量密度高的便宜。


此外,像寶馬、大眾、北汽等傳統廠商發展新能源,選擇此類裝配簡單的電池,也有利于其自身轉型。同樣的,方形鋁殼電池缺點也很明顯,當它要大容量時,體積隨之增大,導致中心與邊緣溫差較大,存在安全隱患。


最后是軟包鋰離子電池,它重量輕、容量大、內阻小、設計靈活,最重要的是穩定性、安全性能更好,在結構上采用鋁塑膜包裝,在發生安全隱患的情況下,最多只會鼓氣裂開,不會發生爆炸等危險。


當然,它也有不足的地方,現有的軟包鋰離子電池芯型號較少,無法滿足市場需求,而開發新的型號成本又比較高。


3、怎么樣判斷我想買的車是否采用的是軟包鋰離子電池


老實說,各大品牌官網查不到、某家不給寫,那就只有靠自己多學習、多留意了。這里只說一組數據:國內各主機廠的選擇。


在國內,無論合資還是自主車企,基本上都是以方形和軟包電池為主,三元材料已經成為主流。據了解,各大主機廠對電池封裝形式事實上并沒有強制要求,基本上都是由電池供應商決定。由上圖可知,CATL(寧德時代)和比亞迪以方形為主,LG化學和萬向A123以軟包為主。單體作為電池系統安全設計的基礎和依據,其重要性毋庸置疑的,除生產缺陷外,隨著電動汽車數量的新增和行駛里程的新增,設計缺陷/濫用以及生產缺陷(電池內部存在的金屬/非金屬雜質)引起的單體小概率失效問題幾乎不可防止。


電動汽車的電池包是由很多個電芯串并聯組成的,電芯受到內阻影響,在輸出電能時釋放出熱量,使得自身溫度變高,同時也會聚集大量熱能在電池包中,最終因無法散熱而造成失火事故。針對電芯而言,如何確保各種運行條件和使用情況下的化學和熱穩定性,確保不出現安全風險,這是必須要考慮和解決的問題。要考慮的情況包括:額定范圍內的正常工況、長距離運輸和長時間存儲、極端情況(如針對電芯的過充、過放、擠壓、穿刺、火燒等),在各種情況下,都要為電芯的安全性確定合理的設計目標,貫穿到電芯的開發過程中。


動力鋰電池是一個系統工程,電芯質量、成組技術、管理技術、溫控技術、生產工藝等等都是影響電池穩定性和壽命的重要因素。尤其是熱管理技術,對用車體驗及安全有著非常大的影響。不同的熱管理方法會帶來截然不同的實際效果。從政策推動方向來看,長續航、長壽命、快充電,已經成為動力鋰電池的發展目標。此時,車企對熱管理系統的要求也在提升。液冷技術正在被諸多車企所重視,替代風冷成為電池熱管理系統的主流選擇。液冷比風冷的散熱效率更高,能滿足大功率充放電的散熱需求,同時液冷散熱更均勻,電芯溫差小,關于增強電池系統穩定性、提升壽命有很大幫助。不過,液冷系統運轉時會消耗一定的能量,且相對風冷系統成本也略有新增。隨著應用環境對電池的要求越來越高,新能源車型的電池熱管理越來越受關注,液冷逐漸成為了各大車企的優先考慮方法。目前國內外的典型車型如寶馬i3、特斯拉ModelS、通用Volt、華晨寶馬之諾、吉利帝豪EV等都采用液冷技術。除此之外,還有更多的車企包括比亞迪、北汽、廣汽、別克、云度、江淮、小鵬汽車、奇點汽車等都紛紛采用液冷技術。CATL、國軒等一批國內電池公司也緊跟步伐紛紛推出液冷技術系統,作為獨立第三方動力系統供應商華霆動力最早將液冷技術引進國內并批量應用,推動了國內動力鋰電池熱管理技術的進步。


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