动力锂电池组有哪些技术待突破

来源：太阳成集团  日期：2019-05-16 10:56  浏览量：次

　　动力锂电池组有哪些技术待突破？在车用动力电池领域,锂电池已经成为主流。目前锂电池组在能量密度、高低温特性、倍率性能上，都远远高于铅酸、镍氢电池，但还是难以满足快速增长的电子产品、电动汽车等的需求。现在传统锂电池组技术已接近瓶颈，进一步优化的空间有限。

　　动力锂电池组有哪些技术待突破？

　　中国动力汽车展开不顺的关键要素有续航旅程、充电速度、安全功用，这三个要素都是动力锂电池组技术不过关致使的，因而也可以看作是动力锂电池组的三个技术瓶颈。

　　一、续航旅程短：跟着技术的不断老到，以锂电池组作为动力源的电动汽车续航旅程已由最初的不到100公里增加至其时干流的300公里左右，单个车型的续航旅程突破了400公里。但与其时燃油汽车的干流跋涉旅程500公里对比还有一定距离。这一疑问可以通过多串单体电芯来解决，但是带来的负面疑问是体量过大，增大汽车跋涉不方便。

　　二、充电速度慢：相对于跋涉旅程短，但锂电池组充电较慢是电动汽车展开更大的制约。在正常速度下，电动汽车的动力锂电完全布满需求4～8小时。现在也有敏捷充电锂电池，可以在1～2小时内布满，但其负面影响极大，寿数会骤减至本来的1/3，且电池功用会显着下滑。燃油汽车则不存在这些疑问，加油时间不逾越5分钟，安全性和稳定性都能得到保证。

　　三、安全功用待完善：自锂电池组诞生以来，安全疑问就一向困惑消费者。从手机、笔记本，到现在的电动汽车，安全事故不断发生。除了日产和特斯拉的电动汽车还未有起火报道外，中国的众泰和比亚迪、美国的通用和菲斯克的电动汽车均有自燃或起火工作发生。

　　锂电池组比能明显超过0.25千瓦时/千克的电池系统，至今都没能实现。因此对于中型车市场而言，基于锂离子电池组驱动的纯电动汽车单次充电续航里程超过300公里暂时还没有理论可能，即便有相关产品问世，价格也是一般消费者难以承受得起的。

　　动力锂电池组核心技术发展现状

　　三元锂电池组即将到达技术瓶颈，固态电池和燃料电池将迈向商业化，应该以创新性的布局，解决电动汽车技术短板，缓解用户的里程焦虑。直到现在，锂电池的使用时间仍然很难让人满意，电池技术依旧是所有电子设备进化的最大瓶颈，而且从产业化的角度来看，电池技术距离革命性突破，仍有一段不小的距离。

　　动力锂电池核心技术是什么？

　　锂电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。

　　隔膜是锂电池组的重要组成部分,是支撑锂离子电池完成充放电电化学过程的重要构件。它位于电池内部正负极之间，保证锂离子通过的同时，阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

　　电解液，锂电池组电解液一般以高介电常数的环形碳酸酯与低介电常数的线性碳酸酯混合。一般来说锂离子电池的电解质应该满足离子电导率高（10-3~10-2S/cm）、电子电导低、电化学窗口宽（0~5V）、热稳定性好(-40~60℃)等要求。六氟磷酸锂及其它新型锂盐、溶剂提纯、电解液配制、功能添加剂技术持续进步，目前的发展方向是进一步提高其工作电压和改善电池高低温性能，安全型离子液体电解液和固体电解质正在研制中。

　　可用于动力锂电池组的负极材料有石墨、硬/软碳以及合金材料，石墨是目前广泛应用负极材料，可逆容量已能达到360mA·h/g。无定形硬碳或软碳可满足电池在较高倍率和较低温度应用的需求，开始走向应用，但主要是与石墨混合应用。钛酸锂负极材料具有最优的倍率性能和循环性能，适用于大电流快充电池，但生产的电池比能量较低且成本较高。

　　磷酸铁锂电池组安全性高、寿命长，目前纳米化的功率型材料和高密度的磷酸锰铁锂材料发展速度较快，高能量型和高功率型材料的性能趋于稳定，成本进一步降低，逐步满足了国内市场需求和现阶段中国新能源汽车推广的需要，高电压尖晶石镍锰酸锂和高电压高比容量富锂锰基正极材料仍在研发之中。

　　在未来相当长一段时间里，锂电池组仍是最适用的电动汽车电池，锰酸锂正极材料、三元体系正极材料、磷酸铁锂正极材料、复合碳负极材料、陶瓷涂层隔膜、电解质盐及功能电解液技术的发展支撑了电池技术的进步和产业发展。电池系统技术在应用中进步，安全性和可靠性将在未来几年得到进一步提升。