提高動(dòng)力電池比能量的技術(shù)途徑有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-22 18:48
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一是工藝進(jìn)步，但如今電池工藝設(shè)計(jì)已相對(duì)成熟，提高電池比能量的空間不大；
二是材料性能的提升，受制于自身物化性能，以磷酸鐵鋰和三元鋰為正極、碳材料為負(fù)極的鋰離子動(dòng)力電池在能量密度上很難有大的突破；
三是新材料、新體系，即開發(fā)高比能新材料、發(fā)展動(dòng)力電池新體系是未來動(dòng)力電池比能量大幅度提升的主要途徑。
如果不能有效地提高電池能量密度，那么是不是可以考慮從給電池包整體減重的角度去提高能量密度呢？
中國電池工業(yè)協(xié)會(huì)張旻昱博士認(rèn)為，這個(gè)思路完全可行。她表示，動(dòng)力電池電池包中，電芯的重量一般在1/3-2/3之間，其余部分為電路板、殼體等配件。如果將這些配件的重量有效降低，同時(shí)維持現(xiàn)有電芯能量密度的情況下，電池包整體的能量密度會(huì)有一個(gè)明顯的提高。
在2010年左右，動(dòng)力電池包因?yàn)榘踩刃枰?，往往采用金屬外殼，電池包整體能量密度很低。后來在更換高聚合物外殼后，能量密度就有了一個(gè)大幅的提高。
電池包能量密度是一個(gè)系統(tǒng)問題，提高電芯能量密度是一個(gè)直接手段，但是如果做好電芯的布置，電路的規(guī)劃，減輕殼體重量，為電池減負(fù)，也是提高電池能量密度的一個(gè)有效手段。
在實(shí)際應(yīng)用中，北汽新能源EV200車型的電池箱下箱體使用鋁合金材料，上蓋采用復(fù)合材料，能夠有效減重幾十公斤。
北汽新能源副總經(jīng)理王可峰表示，通過降低電池箱整體重量，可以實(shí)現(xiàn)整車減重，是提升電池箱能量密度的一個(gè)有效手段。另外他表示，更換更輕材料一般都會(huì)導(dǎo)致電池成本的上漲，現(xiàn)在北汽新能源也在加緊這方面的研究，爭(zhēng)取應(yīng)用更輕更強(qiáng)成本更低的材料。
目前來看，各大電池企業(yè)為達(dá)成350Wh/kg的目標(biāo)，不僅需要研發(fā)新電池，還要對(duì)電池包進(jìn)行減重，兩者要并行。
動(dòng)力電池因?yàn)檠b配在汽車之上，需要經(jīng)過各種工況的測(cè)試，要保證一定的結(jié)構(gòu)安全。將鋼殼換成碳纖維殼或其他材料的外殼，只要能保證強(qiáng)度要求，完全可行。
另外，電池包另一項(xiàng)重要指標(biāo)是散熱與均熱能力。如果電池組局部過熱，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)阻不一致，電芯放電容量下降，那些放電不充分的電芯從某種意義上說，為電池包增了重。
雖然電池包能量密度達(dá)到350Wh/kg，光靠為電池減重可能是無法達(dá)到的，但是動(dòng)力電池作為一個(gè)系統(tǒng)，這方面的作用不能忽視。國內(nèi)企業(yè)比較缺乏基礎(chǔ)性研究，過度追求高比能量電芯，這是錯(cuò)誤的，應(yīng)該均衡發(fā)展，在研發(fā)新型材料電池的同時(shí)，重視對(duì)現(xiàn)有電池體系的減重。
