钜大LARGE | 点击量:5879次 | 2021年06月23日
新能源汽车锂电池组使用的是什么材料你知道吗?
蓄电池组是新能源汽车核心能量源,为整车供应驱动电能,它重要通过壳体包络构成蓄电池组主体。锂蓄电池组由于其在各方面的性能优势在电动汽车上得到了大量的运用,本文小编将给大家解析一下新能源汽车锂蓄电池组使用的材料。
新能源汽车发展迅速,已逐渐成为未来汽车重要发展方向。新能源汽车锂蓄电池组作为汽车的重要储能元件,直接影响到汽车的性能。锂蓄电池组具有能量高、功率高、寿命长、充电快、污染少等优势,成为新能源汽车的首选蓄电池。我国新能源汽车市场迎来的快速上升,锂蓄电池组材料行业亦迎来快速发展的利好局面和巨大市场商机。
新能源汽车锂蓄电池组使用的是什么导热材料?
导热硅胶片:导热硅胶片是以有机硅胶为主体,添加填充料、导热材料等高分子材料,混炼而成的硅胶,具有较好的导热、电绝缘性能,广泛用于电子元器件、锂蓄电池散热系统中。汽车工作时要持续抖动震动,导热硅胶片的柔软度,刚好可以起到减震、缓冲的效果,并且紧紧的贴合在热源与散热器之间,保证了汽车运动中的热传导有效可靠性。
导热硅胶片散热性能:
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
1.无需螺丝固定,减低零件成本,提高加工效率。
2.全面接触,供应更加有效的散热效果。
3.良好的使用温度范围-54℃-250℃,短时间可耐300℃高温。
4.高介电强度,确保电气绝缘特性。
5.单组份,使用及其简便。
6.弹性粘接,防震,吸震,可用于震动源电器设备中。
7.粘合速度快,粘接力强,粘接力持久。
8.适合不同产品设计及工艺流程。
蓄电池组组成重要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、壳体和BMS。动力锂离子蓄电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提。同时要考虑蓄电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。设计流程为:确定整车设计要求、确定车辆功率及能量要求、选择匹配适宜的电芯、确定蓄电池模块的组合结构、确定蓄电池管理系统及设管理系统设计、仿真模拟及具体试验验证。
新能源汽车锂蓄电池组壳体设计要求:
(1)具有维护的方便性。
(2)在车辆发生碰撞或蓄电池发生自燃等意外情况下,宜考虑防止烟火、液体、气体等进入车厢的结构或防护措施。
(3)蓄电池箱应留有铭牌与安全标志布置位置,给保险、动力线、采集线、各种传感元件的安装留有足够的空间和固定基础。
(4)所有无极基本绝缘的连接件、端子、电触头应采取加强防护。在连接件、端子、电触头接合后应符合GB4208-2008防护等级为3的要求。
⑸锂蓄电池组零件紧固可靠、无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤
六大锂蓄电池组材料将打破障碍突破口:
1、钛酸锂
钛酸锂的优点重要有:循环寿命长,属于零应变材料,不生成传统意义的SEI膜;安全性高,其插锂电位高,不生成枝晶,且在充放电时,热稳定性极高;可快速充电。
劣势:目前限制钛酸锂使用的重要因素是价格太高,高于传统石墨,另外钛酸锂的克容量很低,为170mAh/g左右。只有通过改善加工工艺,降低制作成本后,钛酸锂的长循环寿命、快充等优点才能发挥用途。结合市场及技术,钛酸锂比较适合用于对空间没有要求的大巴和储能领域。
2、石墨烯
优点:石墨烯自2010年获得诺奖以来,广受全球关注,特别在我国。国内掀起了一股石墨烯研发热潮,其具诸多优良性能,如透光性好,导电性能优异、导热性较高,机械强度高。
作为正负极添加剂,可提高锂蓄电池组的稳定性、延长循环寿命、新增内部导电性能。
劣势:鉴于石墨烯当前的批量加工工艺不成熟、价格高昂、性能不稳定,石墨烯将率先作为正负极添加剂在锂蓄电池组中使用。
3、硅碳复合负极材料
优点:硅碳复合材料作为未来负极材料的一种,其理论克容量约为4200mAh/g以上,比石墨类负极的372mAh/g高出了10倍有余,其产业化后,将大大提升蓄电池的容量。
劣势:充放电过程中,体积膨胀可达300%,这会导致硅材料颗粒粉化,造成材料容量损失。同时吸液能力差。循环寿命差。目前正在通过硅粉纳米化,硅碳包覆、掺杂等手段解决以上问题,且部分公司已经取得了一定进展。
4、富锂锰基正极材料
高容量是锂蓄电池组的发展方向之一,但当前的正极材料中磷酸铁锂蓄电池的能量密度为580Wh/kg,镍钴锰酸锂的能量密度为750Wh/kg,都偏低。富锂锰基的理论能量密度可达到900Wh/kg,成为研发热点。
富锂锰基作为正极材料的优点有:能量密度高、重要原材料丰富。
劣势:首次放电效率很低、材料在循环过程析氧,带来安全隐患、循环寿命很差、倍率性能偏低。但潜力巨大。
5、涂覆隔膜
隔膜对锂蓄电池组的安全性至关重要,这要求隔膜具有良好的电化学和热稳定性,以及反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性。
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