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降低电池成本,一直都是产业内重要的解决方向。除了电池体系改善和使用寿命提升带来成本降低外,当前主要的降成本方案是规模化和回收资源化。以新能源汽车为成功的企业特斯拉来看,其使用18650圆柱电池(电池型号:直径18mm,长度65mm)因规模扩大从2007年到2012年成本约下降了40%左右。未来随着新能源汽车的普及动力电池的规模化生产,电池成本会进一步降低到2元/Wh以下,从而达到《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中2015年的规划目标。
在发展电动车、储能电池等新能源产业的今天,锂电池做为公认的理想储能元件,得到了更高的关注。我国也在动力电池领域投入了的资金和政策支持,已经涌现了比亚迪、比克、力神、中航锂电等电池行业引人注目的骨干企业。正极材料、负极材料、电池隔膜、电解液是锂电池重要的四项原材料,锂电池隔膜由于投资风险大、技术门槛高,一直未能实现国内大规模生产,成为制约我国锂电池行业发展的瓶颈,特别是在对安全性、一致性要求更高的动力锂离子电池领域,更是我国从锂电池生产大国到锂电池生产强国难以逾越的障碍。
锂电隔膜的主要生产工艺可分为干法和湿法两大类。车用动力电池容量大,安全性要求高,这也要求隔膜具有更高的强度、保液能力及安全温度。干法工艺可以采用多层复合的形式,该种隔膜具有结构安全、孔隙均匀、透气性好、耐高温性好等诸多优势,完全满足于动力锂电池的严格要求,国内外众多的动力电池厂商均认可该种工艺的隔膜是动力锂电池的应用方向。
命铅酸电池的循环寿命在300次左右,高也就500次,而生产的磷酸铁锂动力电池,好的电池循环寿命可达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”,多也就1~1.5年时间,而磷酸铁锂电池在同样条件下使用,将达到7-8年。综合考虑,性能价格比将为铅酸电池的4倍以上。
电池内部缺陷和外部滥用条件是造成动力电池热失控的根源,某一电池的热失控由于传热效应可能引发相邻电池接连发生热失控,从而造成整个电池组的起火。为真正衡量我们动力电池内部缺陷与外部滥用条件的极限情况,通过对不同场景下的电池进行持续监测,定量划分电池安全使用的边界,从而得到可量化的特征参数,这也就是动力电池的安全边界。
电池包内产热来源共有五个,分别是外界物体带来的热量,电流作用产生的热量,电化学反应、过充反应、低电压大电流带来的热量,单纯的化学反应,包括气体膨胀在内的其他原因等。通过BMS、充电机与VCU来解决电池过充过放问题;不再盲目提升电池能量密度,在能量密度与安全性之间寻求平衡;推广换电模式,将充换结合作为解决电动汽车续航的普适解决方案。
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