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电动汽车电池有什么分类?究竟哪种电池更安全?

钜大LARGE  |  点击量:7261次  |  2020年09月03日  

电动汽车常见的电池(封装形式)类型重要有三种,分别是圆柱形电池、方形铝壳电池和软包锂离子电池


目前特斯拉大规模使用的就是圆柱形电池,因爆燃事件大火的18650锂离子电池便属于这一类。而宝马、大众、比亚迪、北汽新能源等传统汽车制造厂商的部分车型采用的则是方形铝壳电池。最后一类软包锂离子电池被奔驰、日产、奥迪、通用等品牌的部分车型所采用。


2、三种电池类型的长处短处


这三种常见的电池类型各有特点,并无明显优劣之分。这里只对它们的特性及长短处做一分析。


然后是方形铝壳电池,它的优点是能量密度高、装配简单,比亚迪经常拿出来说事的同级别电动汽车和燃油车整备质量相当,很大程度上就是占了电池能量密度高的便宜。


此外,像宝马、大众、北汽等传统厂商发展新能源,选择此类装配简单的电池,也有利于其自身转型。同样的,方形铝壳电池缺点也很明显,当它要大容量时,体积随之增大,导致中心与边缘温差较大,存在安全隐患。


最后是软包锂离子电池,它重量轻、容量大、内阻小、设计灵活,最重要的是稳定性、安全性能更好,在结构上采用铝塑膜包装,在发生安全隐患的情况下,最多只会鼓气裂开,不会发生爆炸等危险。


当然,它也有不足的地方,现有的软包锂离子电池芯型号较少,无法满足市场需求,而开发新的型号成本又比较高。


3、怎么样判断我想买的车是否采用的是软包锂离子电池


老实说,各大品牌官网查不到、某家不给写,那就只有靠自己多学习、多留意了。这里只说一组数据:国内各主机厂的选择。


在国内,无论合资还是自主车企,基本上都是以方形和软包电池为主,三元材料已经成为主流。据了解,各大主机厂对电池封装形式事实上并没有强制要求,基本上都是由电池供应商决定。由上图可知,CATL(宁德时代)和比亚迪以方形为主,LG化学和万向A123以软包为主。单体作为电池系统安全设计的基础和依据,其重要性毋庸置疑的,除生产缺陷外,随着电动汽车数量的新增和行驶里程的新增,设计缺陷/滥用以及生产缺陷(电池内部存在的金属/非金属杂质)引起的单体小概率失效问题几乎不可防止。


电动汽车的电池包是由很多个电芯串并联组成的,电芯受到内阻影响,在输出电能时释放出热量,使得自身温度变高,同时也会聚集大量热能在电池包中,最终因无法散热而造成失火事故。针对电芯而言,如何确保各种运行条件和使用情况下的化学和热稳定性,确保不出现安全风险,这是必须要考虑和解决的问题。要考虑的情况包括:额定范围内的正常工况、长距离运输和长时间存储、极端情况(如针对电芯的过充、过放、挤压、穿刺、火烧等),在各种情况下,都要为电芯的安全性确定合理的设计目标,贯穿到电芯的开发过程中。


动力锂电池是一个系统工程,电芯质量、成组技术、管理技术、温控技术、生产工艺等等都是影响电池稳定性和寿命的重要因素。尤其是热管理技术,对用车体验及安全有着非常大的影响。不同的热管理方法会带来截然不同的实际效果。从政策推动方向来看,长续航、长寿命、快充电,已经成为动力锂电池的发展目标。此时,车企对热管理系统的要求也在提升。液冷技术正在被诸多车企所重视,替代风冷成为电池热管理系统的主流选择。液冷比风冷的散热效率更高,能满足大功率充放电的散热需求,同时液冷散热更均匀,电芯温差小,关于增强电池系统稳定性、提升寿命有很大帮助。不过,液冷系统运转时会消耗一定的能量,且相对风冷系统成本也略有新增。随着应用环境对电池的要求越来越高,新能源车型的电池热管理越来越受关注,液冷逐渐成为了各大车企的优先考虑方法。目前国内外的典型车型如宝马i3、特斯拉ModelS、通用Volt、华晨宝马之诺、吉利帝豪EV等都采用液冷技术。除此之外,还有更多的车企包括比亚迪、北汽、广汽、别克、云度、江淮、小鹏汽车、奇点汽车等都纷纷采用液冷技术。CATL、国轩等一批国内电池公司也紧跟步伐纷纷推出液冷技术系统,作为独立第三方动力系统供应商华霆动力最早将液冷技术引进国内并批量应用,推动了国内动力锂电池热管理技术的进步。


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