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新能源汽车属于技术密集型行业,动力电池是电动汽车至关重要的三电系统之一,是整车的动力来源,直接影响新能源汽车的性能与续航,其在行业的重要性不言而喻。下文小编就带大家详细了解动力电池的相关信息。
4.png一、电池的分类
根据能量源的不同,电池包括物理电池、化学电池和生物电池三种类型。
1.png当前新能源汽车领使用的通常都是化学电池,根据化学电池的性质,又可将其划分为一次电池、二次电池和燃料电池。
一次电池是用完不支持重复充电的电池,如大家经常使用的锌锰干电池;
二次电池又称蓄电池,是指在一次放电结束后,可以进行充电支持多次放电的电池,市面上的手机、充电宝、车用电池都是二次电池;
燃料电池是指其正负极没有活性物质,需要外部进行持续补充活性材料的电池,例如,现有的氢燃料电池。
当前新能源汽车广泛应用的电池种类是二次电池,二次电池又可分为铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂金属电池、锂离子电池等。
二、动力电池的选择
大多数汽车启动电源的蓄电池都是铅酸电池,正极是二氧化铅(PbO2),负极是纯铅,将硫酸水溶液作为电解质。蓄电池之所以选择铅酸,而不是主流的锂电池,是综合安全性、电池技术、成本、及寿命等因素决定的,主要优势是铅酸电池与锂电池相比低温性能更好,锂离子电池在处于低温时,其放电性能是随温度降低逐渐递减的,在-10℃时会快速消耗电量,而铅酸电池即使处于-50℃还可正常启动。
但是目前市面新能源汽车的动力电池都是采用锂电池,原因是锂电池在能量密度上脱颖而出。不管是体积能量密度还是质量能量密度,锂离子电池都占有很大优势,并且锂电池比二次电池,寿命更长、更环保;比锂金属电池更具安全性。
2.png根据正极材料的差异,锂电池可以分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂与三元材料,目前动力电池主要以磷酸铁锂及三元锂电池为主。
二、动力电池的构造
新能源汽车的动力电池包括电芯、模组以及电池包。
1.电芯
电芯是可以充放电的动力电池基础单位,同时也是电能存储单元,其中具体包括正极、负极、隔膜与电解液,是电池内发生氧化还原反应的场所,电芯包含三种封装形式,封装形式的差异,可将电芯分为圆柱电芯、方形电芯及软包电芯。
2.模组
当一定数量的电芯被同一个外壳框架封装,通过统一边界与外部进行联系时,即是模组。用来保护电芯不受外部热与振动冲击的影响。
3.png3.电池包
电池包是装入新能源汽车中的电池形态,由多个模组被BMS和热管理系统共同控制或管理后组成。设计动力电池包时,必须根据整车设计需求考虑电芯材料及形状。