汽車用鋰離子電池的構(gòu)造

這期開始，帶大家詳細(xì)解讀新能源汽車板塊的上游產(chǎn)業(yè)——“鋰離子電池”。

新能源汽車分為純電動(dòng)汽車，混合動(dòng)力汽車，燃料電池汽車三類，其中純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車是我國市場上最常見的新能源汽車類型，而燃料電池汽車正處于商業(yè)化初期階段。

純電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛的汽車。

混合動(dòng)力是指采用傳統(tǒng)燃料，同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)來改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的汽車。

燃料電池汽車是指以氫氣，甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。

電池，電機(jī)，電控(“三電”)構(gòu)成了整個(gè)新能源汽車的核心，區(qū)別于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，它們組成了“電”動(dòng)力總成。

電源模塊主要包括動(dòng)力電池，電池能量管理系統(tǒng)(BMS)和充電控制器等，它的功用是向電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電能，監(jiān)測電源使用情況以及控制充電機(jī)向蓄電池充電。

新能源汽車采用的是鋰離子電池，它是一種二次電池，主要分為正極材料，負(fù)極材料，隔膜和電解液四個(gè)部分。

其中，正極材料是鋰離子電池最為關(guān)鍵的原材料，占鋰離子電池總成本的40%以上。

它的本質(zhì)是利用鋰離子的脫嵌和過渡金屬的氧化還原實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)換。

鋰電池正極材料在充電時(shí)釋放鋰離子，其材料的種類和性能直接關(guān)系到動(dòng)力電池的額定電壓，能量密度，循環(huán)壽命。

主流應(yīng)用的正極材料有磷酸鐵鋰(低成本，高安全和長壽命)和三元材料(高比能)。

鋰電池負(fù)極材料在鋰電池中起儲(chǔ)存和釋放能量的作用，主要影響鋰電池的首次庫侖效率，循環(huán)性能以及倍率性能等。

負(fù)極材料主要分為碳材料與非碳材料兩大類，目前最主流的負(fù)極材料是天然石墨和人造石墨。

石油焦炭和石墨作負(fù)極材料無毒，且資源充足，鋰離子嵌入碳中，克服了鋰的高活性，解決了傳統(tǒng)鋰電池存在的安全問題。

在鋰離子電池中，隔膜吸收電解液并位于正極與負(fù)極之間，其主要作用為提供鋰離子通道和電芯安全屏障。

隔膜可分為干法隔膜和濕法隔膜。

干法隔膜的原材料主要為PP(聚丙烯)，濕法隔膜的原料主要為PE(聚乙烯)。

電解液在正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)鋰離子的作用，電解液對(duì)鋰電池的能量密度以及循環(huán)，倍率，儲(chǔ)存，安全等性能影響極大。

電解液由電解質(zhì)鋰鹽，高純度有機(jī)溶劑，各類添加劑等原料按一定比例配制而成。

以上是新能源汽車鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，下篇將繼續(xù)解讀鋰離子電池更多相關(guān)知識(shí)。