国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

動力鋰電池能力密度六大問題

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年08月11日  

什么決定了新能源汽車的續航里程?


重要取決于可用電量和整車能耗。


續航能力↑=可用電量↑÷能耗↓


在相同能耗不變,電池包體積和重量不變都受到嚴格限制的情況下,新能源汽車的單次最大行駛里程重要取決于電池的能量密度。


能量密度(Energydensity)是指在單位一定的空間或質量物質中儲存能量的大小。電池的能量密度也就是電池平均單位體積或質量所釋放出的電能。電池的能量密度一般分重量能量密度和體積能量密度兩個維度。


電池重量能量密度=電池容量×放電平臺/重量,基本單位為Wh/kg(瓦時/千克)。


電池體積能量密度=電池容量×放電平臺/體積,基本單位為Wh/L(瓦時/升)。


電池的能量密度越大,單位體積、或重量內存儲的電量越多。


電池的能量密度常常指向兩個不同的概念,一個是單體電芯的能量密度,一個是電池系統的能量密度。


電芯是一個電池系統的最小單元。M個電芯組成一個模組,N個模組組成一個電池包,這是車用動力鋰電池的基本結構。


單體電芯能量密度,顧名思義是單個電芯級別的能量密度。


根據《我國制造2025》明確了動力鋰電池的發展規劃:2020年,電池能量密度達到300Wh/kg;2025年,電池能量密度達到400Wh/kg;2030年,電池能量密度達到500Wh/kg。這里指的就是單個電芯級別的能量密度。


系統能量密度是指單體組合完成后的整個電池系統的電量比整個電池系統的重量或體積。因為電池系統內部包含電池管理系統,熱管理系統,高低壓回路等占據了電池系統的部分重量和內部空間,因此電池系統的能量密度都比單體能量密度低。


系統能量密度=電池系統電量/電池系統重量OR電池系統體積


究竟是什么限制了鋰離子電池的能量密度?電池背后的化學體系是重要原因難逃其咎。


一般而言,鋰離子電池的四個部分非常關鍵:正極,負極,電解質,膈膜。正負極是發生化學反應的地方,相當于任督二脈,重要地位可見一斑。


我們都了解以三元鋰為正極的電池包系統能量密度要高于以磷酸鐵鋰為正極的電池包系統。這是為何呢?


現有的鋰離子電池負極材料多以石墨為主,石墨的理論克容量372mAh/g。正極材料磷酸鐵鋰理論克容量只有160mAh/g,而三元材料鎳鈷錳(NCM)約為200mAh/g。


根據木桶理論,水位的高低決定于木桶最短處,鋰離子電池的能量密度下限取決于正極材料。


磷酸鐵鋰的電壓平臺是3.2V,三元的這一指標則是3.7V,兩相比較,能量密度高下立分:16%的差額。


當然,除了化學體系,生產工藝水平如壓實密度、箔材厚度等,也會影響能量密度。一般來說,壓實密度越大,在有限空間內,電池的容量就越高,所以主材的壓實密度也被看做電池能量密度的參考指標之一。


在《大國重器II》第四集中,寧德時代采用了6微米銅箔,利用先進的工藝水平,提升了能量密度。


假如你能堅持每行讀下來一直讀到這里。恭喜,你對電池的理解已經上了一個層次。


新材料體系的采用、鋰離子電池結構的精調、制造能力的提升是研發工程師“長袖善舞”的三塊舞臺。下面,我們會從單體和系統兩個維度進行講解。


——單體能量密度,重要依靠化學體系的突破


01


增大電池尺寸


電池廠家可以通過增大原來電池尺寸來達到電量擴容的效果。我們最熟悉的例子莫過于:率先使用松下18650電池的知名電動汽車企特斯拉將換裝新款21700電池


但是電芯“變胖”或者“長個”只是治標,并不治本。釜底抽薪的辦法,是從構成電池單元的正負極材料以及電解液成分中,找到提高能量密度的關鍵技術。


化學體系變革


02


前面提到,電池的能量密度受制于由電池的正負極。由于目前負極材料的能量密度遠大于正極,所以提高能量密度就要不斷升級正極材料。


高鎳正極


三元材料通指鎳鈷錳酸鋰氧化物大家族,我們可以通過改變鎳、鈷、錳這三種元素的比例來改變電池的性能。


硅基負極材料的比容量可以達到4200mAh/g,遠高于石墨負極理論比容量的372mAh/g,因此成為石墨負極的有力替代者。


目前,用硅碳復合材料來提升電池能量密度的方式,已是業界公認的鋰離子電池負極材料發展方向之一。特斯拉公布的Model3就采用了硅碳負極。


在未來,假如想要百尺竿頭更進一步——突破單體電芯350Wh/kg的關口,業內同行們可能要著眼于鋰金屬負極型的電池體系,不過這也意味著整個電池制作工藝的更迭與精進。


03


電池包的成組考驗的是電池“攻城獅“們對單體電芯和模組排兵布陣的能力,要以安全性為前提,最大程度地利用每一寸空間。


電池包的“瘦身”重要有以下幾種方式。


優化排布結構


從外形尺寸方面,可以優化系統內部的布置,讓電池包內部零部件排布更加緊湊高效。


拓撲優化


我們通過仿真計算在確保剛強度及結構可靠性的前提下,實現減重設計。通過該技術,可以實現拓撲優化和形貌優化最終幫助實現電池箱體輕量化。


選材


我們可以選擇低密度材料,如電池包上蓋已經從傳統的鈑金上蓋逐步轉變為復合材料上蓋,可以減重約35%。針對電池包下箱體,已經從傳統的鈑金方法逐步轉變為鋁型材的方法,減重量約40%,輕量化效果明顯。


整車一體化設計與整車結構設計通盤考慮,盡可能共享、共用結構件,例如防碰撞設計,實現極致的輕量化。


電池是一個很全方位的產品,你要提升某一方面的性能,可能會犧牲其他方面的性能,這是電池設計研發的理解基礎。


動力鋰電池屬于車載專用,因而能量密度不是衡量電池品質的唯一尺度。


相關產品

主站蜘蛛池模板: 久久久久久成人 | 欧美美女性视频 | 久久久99国产精品免费 | 青青草原成人 | 337p亚洲欧洲色噜噜噜 | 国产一级做a | 日本福利一区 | 中文字幕系列 | 色777| 一级全黄少妇性色生活片 | 91精品日韩| 国产精品久久久久久久久久妞妞 | 日韩乱码人妻无码中文字幕久久 | 奇米99| 色婷婷在线播放 | 亚洲免费国产 | 无码人妻久久一区二区三区不卡 | 男操女免费网站 | 久久久999国产 | 中文日韩av | 欧美特级黄色 | 国产精品久久久久不卡 | 国产一二三四在线 | 中文字幕成人在线 | 欧美亚洲免费 | 久久久不卡国产精品一区二区 | 伊人影视在线 | 奇米影视av | 精品国产一区二区三区在线 | 欧美浮力影院 | 亚洲精品国产精华液 | 亚洲天堂成人 | 亚洲自拍偷拍在线 | 69视频入口| 色草在线| 91大尺度 | 欧美日韩国产精品 | 国产一级二级 | 精品欧美乱码久久久久久1区2区 | 午夜精品电影 | www.国产成人 | 亚洲日日骚 | 国产青青草视频 | 一级色视频 | 日本久热 | 中文字幕日韩精品在线观看 | 午夜国产视频 | 欧美日韩中文字幕在线播放 | 亚洲色欲色欲www | 91九色精品 | 免费av免费观看 | 亚洲国产精品麻豆 | 亚洲第一视频在线播放 | 日本熟妇乱子伦xxxx | 久久夜色精品国产欧美乱 | 98久久| 91婷婷| 国产综合视频在线观看 | 日韩欧美的一区二区 | 无码人妻丰满熟妇啪啪网站 | av网站观看 | www.爱爱 | 91蝌蚪| 性一交一乱一伧国产女士spa | 中国免费黄色 | 麻豆亚洲av成人无码久久精品 | 99久久精品国产一区色 | 国产高清小视频 | 影音先锋在线视频观看 | 成年人视频免费 | 久久久久久久一区二区 | 日本人妻丰满熟妇久久久久久 | 国产亚洲精品久久 | 无码人妻久久一区二区三区蜜桃 | 99久久夜色精品国产亚洲 | av在线成人| 91亚洲视频 | 久久精品人人爽 | 综合另类 | 国产三级免费观看 | 午夜av一区二区三区 | 污污软件在线观看 | 国产哺乳奶水91在线播放 | 永久免费av在线 | 色94色欧美 | 男女日批免费视频 | 国产又粗又猛又爽又黄的视频一 | 浴室里强摁做开腿呻吟男男 | 日韩视频一区二区三区在线播放免费观看 | 韩国伦理片在线看 | 中文字幕在线影院 | 日韩在线视频观看免费 | 福利社av| 成人毛片在线 | 波多野结衣亚洲一区 | 蜜桃视频无码区在线观看 | 自拍偷拍亚洲天堂 | 婷婷射丁香 | 久久久久久久网站 |