钜大LARGE | 点击量：328次 | 2022年09月05日
锂电池这么重要，那如何设计才能让它达到最优呢？
总体而言，2020年全球电动汽车销量强于预期。此外，投资继续涌入电动汽车(EV)和锂离子电池，2020年欧洲计划新增产能200GWh，并且这一数字继续增长2021年定期举行。
在过去的一年里，特斯拉、大众汽车、通用汽车、SKInnovation和LGChem都在投资者日和演讲中展示了他们的汽车电气化和电池技术战略，所有这些都增加了电动汽车市场背后的增长势头。因此，了解为其供电的锂离子电池、可用的设计选择的多样性及其实施趋势变得更加重要。
阴极化学
一个特别感兴趣的领域是电池公司和汽车原始设备制造商正在做出的阴极和化学选择。不出所料，IDTechEx数据显示，在过去几年中，镍含量更高的NMC电池出现了转变。据报道，SVolt已开始批量生产他们的NMX电池，雷诺宣布他们的战略将依赖于NMC阴极，而SKInnovation宣布打算在2021年使用90%Ni进行NMC电池的商业生产。SKInnovation还表示他们计划开发94%NiNMC到2025年，突显了NMC的持续地位，但也突显了向更高镍和更低钴含量NMC迈进的难度。
然而，2020年LFP也出现了复苏，当然，化学反应变得更加重要。由于成本较低且安全性更高，汽车原始设备制造商已提出使用该化学品的计划，而与LFP相关的知识产权即将到期，将使LFP的制造和出口更容易到中国境外。尽管如此，IDTechEx认为层状氧化物材料（如NMC和NCA）仍然是汽车电气化成功的核心，因为它们提供了额外的范围。除了汽车之外，制造商还使用和提供了一系列化学品，可以根据应用要求和地区偏好进行选择。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
电池设计
电池组设计也在发生变化。例如，在快速充电和更高效运行的承诺的推动下，许多原始设备制造商采用了800V架构。然而，必要的充电基础设施也需要到位才能充分利用这一点，并且电池本身需要能够处理增加的快速充电功率。还需要更加小心以确保电池组的电气隔离，而从Si逆变器到SiC逆变器的必要转变需要其自身的成本。
Cell-to-Pack(CTP)设计也在探索之中。在这里，更高的封装效率可以帮助克服LFP带来的能量密度降低，BYD、CATL、Tesla和Stellantis都宣布打算将LFP阴极（在Stellantis的案例中可能是LMFP）与CTP电池设计结合使用。然而，在电动汽车之外，模块化仍然很重要，欧洲和北美的大多数包装制造商都提供模块化设计。增加的冗余和可修复性在商业领域变得更加重要，同时该设计还允许包装制造商更轻松地为多个车辆细分市场提供服务。
当然，正极化学和电池结构只是难题的一部分。电池设计和外形尺寸、固体电解质、阳极材料选择、热界面材料和电池管理系统都构成了电池设计生态系统的一部分，有许多途径可以提高电池和电动汽车的性能、成本和安全性。
