人类社会的进步离不开社会各界的努力,而各种电子产品的升级离不开设计师的努力。
实际上,许多人并不了解电子产品的组成,例如电源。
锂电池系统。
目前,电动汽车中使用的大多数电池是锂离子电池。
单电池通过串联和并联实现高压高能电池系统。
与传统的燃料汽车相比,超重电池系统使电动汽车的续航能力明显不足。
数据显示,将电动汽车的质量降低10%可以将续航里程提高5.5%。
1.提高单电池的能量密度。
当前,中国用于电动汽车的电池主要使用磷酸铁锂和三元材料作为正极材料。
磷酸铁锂电池由于其最佳的安全性能和循环寿命已被大规模工业化。
国内许多电池工厂都选择生产这种类型的电池,例如深圳比亚迪和合肥国轩。
然而,磷酸铁锂电池的比能较低(120〜170Wh / kg),而三元电池的比能较高(180〜220Wh / kg),可以更好地满足巡航的市场需求。
1使用大容量正极材料正极材料的容量和电压是限制电池能量密度的最重要因素。
正极材料的质量占单个电池的40%至45%。
因此,使用高工作电压和高容量的阴极材料可以显着提高电池的能量密度。
通过混合镍,钴和锰的比例,三元镍钴锰酸锂(NCM)材料可以获得不同的材料性能。
目前,三元锂离子电池的重要应用是NCM111和NCM523。
镍钴锰三元材料的比例从1:1:1、5:2:3到6:2:2、8:1:1可以增加电极材料的克容量,从而制得高镍三元材料具有高容量。
引起广泛关注。
一般而言,三元材料中镍的比例越高,材料每单位质量贡献的能量越多,所制备电池的能量密度越高,但是电池的循环性能和稳定性降低。
铝酸锂镍钴(NCA)是另一种高镍三元材料。
高镍含量使NCA的比容量更高,达到190Ah / kg。
它是高能量密度锂离子电池最有希望的正极材料。
一。
镍钴铝酸锂的结构类似于三元NCM811体系,但铝掺杂后的材料稳定性和循环性能更好,已成功应用于电动汽车。
2大容量负极材料的使用在工业化的锂离子电池中,负极质量约占电池质量的15%至20%。
石墨的理论比容量为372mAh / g,是常用的负极材料,但是其电池能量密度的提高受到限制。
硅阳极的理论比容量高达4200mAh / g,是石墨容量的10倍以上。
它已成为开发高容量阳极材料的热点。
为了解决纯硅阳极材料的体积膨胀和循环不良的问题,一种方法是制备纳米硅材料,另一种方法是制备硅复合材料,硅/碳或硅氧复合材料。
另外,在使用过程中,将硅基负极材料与石墨负极混合,并且其添加量为约5%-10%,这在一定程度上降低了体积效应并提高了循环寿命。
特斯拉的电池部件使用硅碳阳极,这为硅碳阳极在动力锂离子电池中的应用打开了序幕。
在应用过程中,硅碳阳极用于过程控制,使用比例,电解质组成优化和电池。
必须对结构设计进行系统研究,以满足动力锂离子电池的需求。
3增加极靴中活性物质的比例。
通常,电池的正负电极的成分包括活性材料,导电剂和粘合剂。
导电剂和粘合剂的比例降低,这增加了活性材料的比例并增加了单电池的能量。
目前,导电剂如碳纳米管,碳纤维和石墨烯的应用可以有效地减少碳纳米管中导电剂的比例。