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汽车快充动力锂离子电池.docx

上传人:xiaobaizhua 2022/5/17 文件大小:14 KB

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汽车快充动力锂离子电池.docx

文档介绍

文档介绍:电动汽车的电力驱动系统主要组成为:动力电池(包括电池管理系统、充电系统)、逆变器、驱动电机(包括 电机调速控制系统)。电池技术的进步有赖于材料科学等基础学科的进步,技术突破难度大,但是电动汽车 的推广却有赖于电池成本的大幅下降。锂离子电池在,但是难以应用到实际的工业生 产中,目前只有A123宣称掌握了 LiFeP04的纳米化产业技术。
振实密度较低。一般只能达到 -,低的振实密度可以说是磷酸铁锂的很大缺点。所 有磷酸铁锂正极材料决定了它在小型电池如手机电池等没有优势,所以其使用范围受到一定 程度的限制。即使它的成本低,安全性能好,稳定性好,循环次数高,但如果体积太大,也 只能小量的取代钻酸锂。但这一缺点在动力电池方面不会突出。因此,磷酸铁锂主要是用来 制作动力电池。
磷酸铁锂电池低温性能差。尽管人们通过各种方法(例如锂位、铁位、甚至磷酸位的掺杂 改善离子和电子导电性能,通过改善一次或二次颗粒的粒径及形貌控制有效反应面积、通过 加入额外的导电剂增加电子导电性等)改善磷酸铁锂的低温性能,但是磷酸铁锂材料的固有 特点,决定其低温性能劣于锰酸锂等其他正极材料。一般情况下,对于单只电芯(注意是单 只而非电池组,对于电池组而言,实测的低温性能可能会略高,这与散热条件有关)而言, 其0°C时的容量保持率约60〜70%, -10°C时为40〜55%, -20°C时为20〜40%。这样的低 温性能显然不能满足动力电源的使用要求。当前一些厂家通过改进电解液体系、改进正极配 方、改进材料性能和改善电芯结构设计等使磷酸铁锂的低温性能有所提升,但还未真正满足 需求。
电池存在一致性问题。单体磷酸铁锂电池寿命目前超过2000次,但电池组的寿命会大打 折扣,有可能是500次。因为电池组是由大量单体电池串并而成,其工作状态好比一群人用 绳子绑在一起跑步,即使每个人都是短跑健将,如果大家的动作一致性不高,队伍就跑不快, 整体速度甚至比跑得最慢的单个选手的速度还要慢。电池组同理,只有在电池性能高度一致 时,寿命发挥才能接近单体电池的水平。而在现有的条件下,由于种种原因,制作出来的电 池一致性不佳,进而影响到电池的使用性能和整体寿命,因此应用在动力汽车上存在一定障 碍。
影响磷酸铁锂电池产品一致性的因素主要有三点:
1)原材料的品质:特别是磷酸铁锂材料系新生事物,其制造设备、合成工艺都不安全成熟、 品质易出现波动,导致电池产品一致性受到影响。
2)生产环境:磷酸铁锂电池做诶一个化工原料众多、工艺繁杂的高科技产品,其生产环境 对温度、湿度、粉尘等都有很高的要求,如果没有控制到位,电池品质将出现波动。
3)制造设备:生产过程中手工的成分越少、设备自动化程度越高,电池一致性越好。
因此,磷酸铁锂电池要做到一致性好,关键是:1)原材料的把握;2)精密的电池生产 设备;3)对工艺制作及流程的关键位有精细的控制模式;还有重要一点的是,配料过程的 控制,特别是浆料的均匀一致性特别重要,在每个步骤都要做到充分均匀。也就是说,只要 生产工艺实现标准化,磷酸铁锂电池的一致性问题可以得到有效解决。
制造成本高。磷酸铁锂具有安全性、环保性、循环次数高等优点是毋庸置疑的,但目前 的制造成本相对铅酸电池、锰酸锂电池要高,主要是工艺和技术方面的原因,致使材料的产 能和良率不高。但通过合适