鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2614次 | 2020年12月01日
新能源汽車動力鋰電池以及性能介紹
一、新能源汽車動力鋰電池簡介
動力鋰電池重要由正極、負(fù)極、電解液、隔膜等組成,要求高能量密度、長壽命、可靠安全。其工作原理是通過正負(fù)極材料及電解液之間的化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)電子的移動從而出現(xiàn)電流。
充電時(以估算鋰離子電池為例),電池的正極上有Li﹢生成,Li﹢從正極脫嵌經(jīng)過電解液嵌入負(fù)極;放電時則相反,Li﹢從負(fù)極脫嵌,經(jīng)過電解液嵌入正極。
以下時目前動力鋰電池中最常見的三種,鎳氫電池面對淘汰,鉛酸電池全憑保有量在職稱,故目前以鋰離子電池最為主流。
新能源汽車動力鋰電池的性能
1.比能量和比功率
比能量是指電池單位質(zhì)量所能輸出的電能,單位是Wh/kg;
比功率是描述電池在瞬間能放出能量的能力,單位是W/kg;
比能量高的動力鋰電池就像龜兔賽跑里的烏龜,耐力好,可以長時間工作,續(xù)航里程長;而比功率高的動力鋰電池就像百米賽跑里的博爾特,速度快,可以供應(yīng)很高的瞬間電流,以保證汽車的加速性能。然而魚與熊掌不可兼得,通常一種電池不能同時具備高比能量和高比功率。
能量密度方面電池肯定不如汽油,但是究竟差別多大呢?一箱50L的汽油大概可以跑600km,續(xù)航同樣里程的電動汽車要多少電池呢:
汽油的比能量為11kWh/kg,1L汽油約重0.742kg,按車載50L計算,滿載是37.1kg,釋放的能量為408.1kWh。
三元鋰離子電池的比能量為150Wh/kg,408.1kWh的能量需電池2700kg,假設(shè)汽油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的效率差為3倍,相當(dāng)于900kg電池的能量。
2.電池的穩(wěn)定性
動力鋰電池作為新能源汽車上的能量源,必然會比我們平時生活中使用的電池有更高的穩(wěn)定性要求。高溫、低寒、強(qiáng)碰撞等情況都有可能出現(xiàn),故作為動力鋰電池,穩(wěn)定性也是至關(guān)重要的一個指標(biāo)。
3.電池的使用壽命
關(guān)于動力鋰電池,電池的一致性、充放電的循環(huán)次數(shù)直接決定了車輛的使用壽命。
什么是電池的一致性?簡單的說就是同型號單個電池之間的重量、電壓、內(nèi)阻等關(guān)鍵指標(biāo)的偏差程度,偏差越大,一致性越差。事實(shí)上,新能源汽車電池是把大量的單個電池通過串聯(lián)和并聯(lián)的方式組成電池組,串聯(lián)得越多,不一致性放大倍數(shù)越多,電池壽命越短。這也是我們?nèi)粘I钪胁煌放?、新舊程度不一的電池不要混用的原因。
單個電池組成的電池組
另外,電池的循環(huán)壽命還和用戶的充放電習(xí)慣相關(guān),不同類型的鋰離子電池其充放電特性會有些許差別,但大體趨勢是一致的,這里就目前特斯拉采用的三元里電池來說明。
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