新能源车电池类型介绍

2018-12-21      384 次浏览

电池从广义上讲主要可分为化学电池、物理电池和生物电池三大类,其中化学电池和物理电池已经应用于量产电动汽车中,而生物电池则被视为未来电动车电池的重要发展方向之一。出于对目前实际应用情况的考虑,我们只对化学电池进行详细介绍。


一、锂电池


锂电池是目前电动车上最常用的电池种类之一,虽然其从1970年诞生至今时间并不算长,但凭借能量密度高、循环使用寿命长等特点迅速占据了电动汽车电池市场的绝大部分江山。如今,在售电动汽车配备的锂电池主要有磷酸铁锂电池三元锂电池两种,且这两种电池在自身特点上存在显著差异,因此我们有必要对其进行一番细致的讲解与对比。


(1)磷酸铁锂电池


相比于早期的锰酸锂电池,磷酸铁锂电池在能量密度上并未有太大差别,约为100-110Wh/kg,但其热稳定性是目前车用锂电池中最好的,当电池温度处于500-600℃高温时,其内部化学成分才开始分解,而同属锂电池的钴酸锂电池在180-250℃时就内部化学成分就已处于不稳定状态。换而言之,磷酸铁锂电池的安全性在锂电池中首屈一指,也正因如此,其也成为目前电动车电池的主要门类之一。


(2)三元锂电池


与磷酸铁锂电池相比,特斯拉MODELS使用的三元锂电池在重量能量密度上要高出许多,约为200Wh/kg,这也就意味着同样重量的三元锂电池比磷酸铁锂电池的续航里程更长。不过其缺点也显而易见,当自身温度为250-350℃时,内部化学成分就开始分解,因此对电池管理系统提出了极高的要求,需要为每节电池分别加装保险装置,除此之外,由于单体体积很小,所以单车要的电池单体数量非常庞大。


二、镍氢电池


镍氢电池是目前除锂电池外另一主流电动车动力电池种类,于上世纪90年代后逐渐发展开来,如以丰田普锐斯为代表的很多混合动力汽车均采用此类电池作为储能元件。其能量密度与普通的锂电池差距并不大,约为70-100Wh/kg,但由于电池单体电压仅为1.2V,是锂电池的1/3,因此在需求电压一定的情况下,其电池组的体积要比锂电池大上一些。


与锂电池一样,镍氢电池也需要电池管理系统,不过其更注重电池的充放电管理。之所以存在这样的区别,主要是源于镍氢电池具有“记忆效应”,即电池在循环充放电过程中容量会出现衰减,而过度充电或放电,都可能加剧电池的容量损耗(锂电池此项特性几乎可忽略不计)。因此对于厂商来说,镍氢电池控制系统在设定上都会主动避免过度充放电,如将电池的充放电区间人为控制在总容量的一定百分比范围内,以降低容量衰减速度。

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