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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LARGE  |  點擊量:7302次  |  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(guī)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(tǒng)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(chǎn)、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(yōu)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(yōu)點是能量密度高、裝配簡單,比亞迪經(jīng)常拿出來說事的同級別電動汽車和燃油車整備質(zhì)量相當(dāng),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(tǒng)廠商發(fā)展新能源,選擇此類裝配簡單的電池,也有利于其自身轉(zhuǎn)型。同樣的,方形鋁殼電池缺點也很明顯,當(dāng)它要大容量時,體積隨之增大,導(dǎo)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(nèi)阻小、設(shè)計靈活,最重要的是穩(wěn)定性、安全性能更好,在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝,在發(fā)生安全隱患的情況下,最多只會鼓氣裂開,不會發(fā)生爆炸等危險。


當(dāng)然,它也有不足的地方,現(xiàn)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(fā)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(wǎng)查不到、某家不給寫,那就只有靠自己多學(xué)習(xí)、多留意了。這里只說一組數(shù)據(jù):國內(nèi)各主機廠的選擇。


在國內(nèi),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(jīng)成為主流。據(jù)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(yīng)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(xué)和萬向A123以軟包為主。單體作為電池系統(tǒng)安全設(shè)計的基礎(chǔ)和依據(jù),其重要性毋庸置疑的,除生產(chǎn)缺陷外,隨著電動汽車數(shù)量的新增和行駛里程的新增,設(shè)計缺陷/濫用以及生產(chǎn)缺陷(電池內(nèi)部存在的金屬/非金屬雜質(zhì))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(lián)組成的,電芯受到內(nèi)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(xué)和熱穩(wěn)定性,確保不出現(xiàn)安全風(fēng)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(nèi)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(shè)計目標(biāo),貫穿到電芯的開發(fā)過程中。


動力鋰電池是一個系統(tǒng)工程,電芯質(zhì)量、成組技術(shù)、管理技術(shù)、溫控技術(shù)、生產(chǎn)工藝等等都是影響電池穩(wěn)定性和壽命的重要因素。尤其是熱管理技術(shù),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(xù)航、長壽命、快充電,已經(jīng)成為動力鋰電池的發(fā)展目標(biāo)。此時,車企對熱管理系統(tǒng)的要求也在提升。液冷技術(shù)正在被諸多車企所重視,替代風(fēng)冷成為電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的主流選擇。液冷比風(fēng)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(guān)于增強電池系統(tǒng)穩(wěn)定性、提升壽命有很大幫助。不過,液冷系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時會消耗一定的能量,且相對風(fēng)冷系統(tǒng)成本也略有新增。隨著應(yīng)用環(huán)境對電池的要求越來越高,新能源車型的電池?zé)峁芾碓絹碓绞荜P(guān)注,液冷逐漸成為了各大車企的優(yōu)先考慮方法。目前國內(nèi)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(shù)。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(shù)。CATL、國軒等一批國內(nèi)電池公司也緊跟步伐紛紛推出液冷技術(shù)系統(tǒng),作為獨立第三方動力系統(tǒng)供應(yīng)商華霆動力最早將液冷技術(shù)引進(jìn)國內(nèi)并批量應(yīng)用,推動了國內(nèi)動力鋰電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的進(jìn)步。


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