新能源汽车锂电池包使用的是什么材料?

来源：维多利亚3308  日期：2019-01-15 12:56  浏览量：次

　　新能源汽车锂电池包使用的是什么材料?电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，它主要通过壳体包络构成电池包主体。锂电池包由于其在各方面的性能优点在电动汽车上得到了大量的运用，本文维多利亚3308小编将给大家介绍一下新能源汽车锂电池包使用的材料。

　　新能源汽车发展迅速，已逐渐成为未来汽车重要发展方向。新能源汽车锂电池包作为汽车的主要储能元件，直接影响到汽车的性能。锂电池包具有能量高、功率高、寿命长、充电快、污染少等优点，成为新能源汽车的首选电池。中国新能源汽车市场迎来的快速增长，锂电池包材料行业亦迎来快速发展的利好局面和巨大市场商机。

　　新能源汽车锂电池包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、锂电池散热系统中。汽车工作时需要连续抖动震动，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：

　　1.无需螺丝固定,减低零件成本,提高生产效率。

　　2.全面接触,提供更有效的散热效果。

　　3.良好的使用温度范围-54℃-250℃,短期可耐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。

　　电池包组成主要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、壳体和BMS。动力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、选择匹配合适的电芯、确定电池模块的组合结构、确定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。

　　新能源汽车锂电池包壳体设计要求：

　　(1)具有维护的方便性。

　　(2)在车辆发生碰撞或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)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锂电池包零件紧固可靠、无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤

　　六大锂电池包材料将打破障碍突破口：

　　1、钛酸锂

　　钛酸锂的优势主要有: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主要因素是价格太高，高于传统石墨，另外钛酸锂的克容量很低，为170mAh/g左右。只有通过改善生产工艺，降低制作成本后，钛酸锂的长循环寿命、快充等优势才能发挥作用。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

　　优势:石墨烯自2010年获得诺奖以来，广受全球关注，特别在中国。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，可提高锂电池包的稳定性、延长循环寿命、增加内部导电性能。

　　劣势:鉴于石墨烯当前的批量生产工艺不成熟、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电池包中使用。

　　3、硅碳复合负极材料

　　优势: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，且部分企业已经取得了一定进展。

　　4、富锂锰基正极材料

　　高容量是锂电池包的发展方向之一，但当前的正极材料中磷酸铁锂电池的能量密度为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势有:能量密度高、主要原材料丰富。

　　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

　　隔膜对锂电池包的安全性至关重要，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。

　　涂覆隔膜的作用是:提高隔膜耐热收缩性，防止隔膜收缩造成大面积短路;涂覆材料热传导率低，防止锂电池包中的某些热失控点扩大形成整体热失控。

　　6、碳纳米管

　　碳纳米管自身具有优良的导电性能，同时由于其脱嵌锂时深度小、行程短，作为负极材料在大倍率充放电时极化作用较小，可提高锂电池包的大倍率充放电性能。利用其独特的中空结构、高导电性及大比表面积等优点作为载体改善其他负极材料的电性能。

　　缺点:碳纳米管直接作为锂电池包负极材料时，会存在不可逆容量高、电压滞后及放电平台不明显等问题。

　　随着新能源汽车一系列相关政策落地，动力锂电池包、充电桩等相关产业也迅速崛起，相信在未来几年伴随着储能技术的提升、锂电材料价格的规范，动力锂电池将会迎来新的产业高峰！