汽車用鋰離子電池的構(gòu)造

這期開始，帶大家詳細解讀新能源汽車板塊的上游產(chǎn)業(yè)——“鋰離子電池”。

新能源汽車分為純電動汽車，混合動力汽車，燃料電池汽車三類，其中純電動汽車與混合動力汽車是我國市場上最常見的新能源汽車類型，而燃料電池汽車正處于商業(yè)化初期階段。

純電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛的汽車。

混合動力是指采用傳統(tǒng)燃料，同時配以電動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的汽車。

燃料電池汽車是指以氫氣，甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機驅(qū)動的汽車。

電池，電機，電控(“三電”)構(gòu)成了整個新能源汽車的核心，區(qū)別于傳統(tǒng)發(fā)動機，它們組成了“電”動力總成。

電源模塊主要包括動力電池，電池能量管理系統(tǒng)(BMS)和充電控制器等，它的功用是向電機提供驅(qū)動電能，監(jiān)測電源使用情況以及控制充電機向蓄電池充電。

新能源汽車采用的是鋰離子電池，它是一種二次電池，主要分為正極材料，負極材料，隔膜和電解液四個部分。

其中，正極材料是鋰離子電池最為關(guān)鍵的原材料，占鋰離子電池總成本的40%以上。

它的本質(zhì)是利用鋰離子的脫嵌和過渡金屬的氧化還原實現(xiàn)化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)換。

鋰電池正極材料在充電時釋放鋰離子，其材料的種類和性能直接關(guān)系到動力電池的額定電壓，能量密度，循環(huán)壽命。

主流應(yīng)用的正極材料有磷酸鐵鋰(低成本，高安全和長壽命)和三元材料(高比能)。

鋰電池負極材料在鋰電池中起儲存和釋放能量的作用，主要影響鋰電池的首次庫侖效率，循環(huán)性能以及倍率性能等。

負極材料主要分為碳材料與非碳材料兩大類，目前最主流的負極材料是天然石墨和人造石墨。

石油焦炭和石墨作負極材料無毒，且資源充足，鋰離子嵌入碳中，克服了鋰的高活性，解決了傳統(tǒng)鋰電池存在的安全問題。

在鋰離子電池中，隔膜吸收電解液并位于正極與負極之間，其主要作用為提供鋰離子通道和電芯安全屏障。

隔膜可分為干法隔膜和濕法隔膜。

干法隔膜的原材料主要為PP(聚丙烯)，濕法隔膜的原料主要為PE(聚乙烯)。

電解液在正負極之間起到傳導(dǎo)鋰離子的作用，電解液對鋰電池的能量密度以及循環(huán)，倍率，儲存，安全等性能影響極大。

電解液由電解質(zhì)鋰鹽，高純度有機溶劑，各類添加劑等原料按一定比例配制而成。

以上是新能源汽車鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，下篇將繼續(xù)解讀鋰離子電池更多相關(guān)知識。