汽车用动力锂离子电池发展现状.pdf

2 2
2
2 2
2
新能源汽车
汽车用动力锂离子电池发展现状
1
谢先宇王潘安浩傅振兴(上海捷能汽车技术有限公司,上海 201804)
【摘要】对汽车用动力锂离子电池材料、电池系统的组成及设计应用进行了介绍,对国内外锂离子电池
系统主要供应商进行了综述,同时对目前车用锂离子电池系统还存在的主要问题及解决方法进行了探讨,并对
锂离子电池系统在新能源汽车上的应用进行了展望。
【Abs trac t】 The constitution and design app lication of the powerL i ion battery material and sys
tem in the vehicle is introduced. The domestic and foreign main supp liers of L i ion battery system are
summarized, and the key p roblem s and solution methods of L i ion battery system nowadays are dis
cussed. App lication of L i ion battery system in the new energy vehicle is p rospected.
【主题词】新能源汽车锂离子电池发展
表 1 不同锂离子电池正极材料性能比较
理论容量实际容量工作电压
1 车用锂离子电池材料正极材料安全性能成本
(mAh /g) (mAh /g) (V)
L iCoO2 274 140~155 3. 7 一般高
1. 1 理想的车用锂离子电池正负极材料要求
L iN iO2 274 190~210 2. 5~4. 2 差居中
电池材料的物理结构和化学组成决定了它的
L iMn2O4 148 90~120 3~4 好低
性能理想的车用锂离子电池材料应具备以下特
, L iFePO4 170 120 - 160 3. 2 很好低
征: (1) 具有层状或隧道的晶体结构,以利于锂离
子的嵌入和脱出,以保证锂离子电池的循环寿命; 有可能在汽车用动力电池上应用的锂电池正极材
(2)充放电过程中,应有尽可能多的锂离子嵌入和料,其优点有:
脱出,使电极具有较高的电化学容量; ( 3)在锂离(1) 安全性好:稳定,即使在过充电情况下也
子进行嵌脱时,电池有较平稳的充放电电压; ( 4) 不会产生游离氧,不和电解液反应; 可以放电到
锂离子应有较大的扩散系数,以减少极化造成的 0 V,电池无大的损伤;与有机电解液反应活性低;
能量损耗,保证电池有较好的快充放电性能; ( 5) 热力学稳定状态, 400 ℃以下无变化。
材料应价格便宜,对环境无污染,质量轻,可回收。(2) 稳定性高:充放电过程中,晶体结构不会
1. 2 车用锂离子电池正极材料发生变化;三维结构, L i +二维移动,利于锂的嵌
目前锂离子电池正极材料主要有:锂钴氧化入;充电电压低,电解液更稳定,电池副反应少;循
物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、磷酸铁锂等,负极材环寿命长。
料主要有石墨、钛酸锂等。不同锂离子电