電動車動力電池的7個應(yīng)用特點

動力電池重要的特點就是高功率和高能量。高功率意味著更大的充放電強度，高能量表示更高的質(zhì)量比能量和體積比能量．這兩個指標的要求其實是矛盾的，為了提高功率也就要提高充放電電流，電池結(jié)構(gòu)要求設(shè)計為增大等效的反應(yīng)面積和減少接觸阻抗，要求增大體積和質(zhì)量，從而降低了比能量。動力電池系統(tǒng)設(shè)計需要按照優(yōu)化的整車設(shè)計應(yīng)用指標設(shè)計電池系統(tǒng)。

從使用角度而言，動力電池的應(yīng)用可以總結(jié)為以下7個特點。

1)高能量?高能量對于電動車輛而言，意味著更長的純電動續(xù)駛里程。作為交通工具，續(xù)駛里程的延長可有效提升車輛應(yīng)用的方便性和適用范圍，因此，電動汽車對動力電池的高能量密度的追求是永不會停下的。鋰離子動力電池能夠在電動車輛上廣泛推廣和應(yīng)用，主要原因就是其能量密度是鉛酸動力電池的3倍，并且還有繼續(xù)提高的可能性（在技術(shù)發(fā)展上，現(xiàn)在的鋰-硫電池、鎂電池也主要是因其在能量密度方面的優(yōu)勢，成為研究人員開發(fā)的新熱點。

(2)高功率 車輛作為交通工具，追求高速化，也就是對于車輛動力性提出了高的要求：實現(xiàn)良好的動力性要求驅(qū)動電動機有較大的功率，進而要求動力電池組能夠提供驅(qū)電動機高功率輸出，滿足車輛驅(qū)動的要求。長期大電流、高功率放電對于電池的使用壽命和充放電效率會產(chǎn)生負面影響，甚至影響電池使用的安全性，因此，在功率方面還需要一定的功率儲備，避免讓動力電池在全功率工況下工作。

(3)長壽命 現(xiàn)有鉛酸動力電池使用壽命在深充深放工況下可以達到400次，鋰離子動力電池可以達到1000次以上，據(jù)某汽車公司報告，混合動力汽車用鎳氫電池現(xiàn)在的使用壽命已經(jīng)可以達到10年以上。動力電池長壽命，直接關(guān)系到動力電池的成本。車輛應(yīng)用過程中電池更換的費用，是電動汽車使用成本的重要組成部分?，F(xiàn)有的電池電化學體系研究提高動力電池的使用壽命是重點問題之一。在動力電池成組集成應(yīng)用方面，考慮動力電池單體體壽命的一致性以保證電池組的使用壽命與單體電池相近也是研究的主要內(nèi)容之一。

(4)低成本 動力電池的成本與電池的新技術(shù)含量、材料、制作方法和生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)。目前新開發(fā)的高比能量的電池成本較高，使得電動汽車的造價也較高，開發(fā)和研制高效、低成本的動力電池是電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵。

(5)安全性好 動力電池為電動汽車提供了高達300V以上的驅(qū)動供電電壓，可能危及人身安全和車載電器的使用安全。電安全是電動汽車區(qū)別于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的重要特點之一。除此之外，動力電池作為高能量密度的儲能載體，自身也存在一定的安全隱患。以鋰離子電池為例：

1)充放電過程如果發(fā)生熱失控反應(yīng)，可能導(dǎo)致電池短路起火，甚至產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。

2)鋰離子電池采用的有機電解質(zhì)，在4.6V左右易發(fā)生氧化，并且溶劑易燃，若出現(xiàn)泄漏等情況，也會引起電池著火燃燒、甚至爆炸。

3)發(fā)生碰撞、擠壓、跌落等極端的狀況，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，也會引起危險狀況的出現(xiàn)。

基于上述原因，對于車用動力電池的檢驗標準非常嚴格，我國已經(jīng)制定了動力電池及電池模塊進行安全性檢驗的標準。對動力電池在高溫、高濕、穿刺、擠壓、跌落等極端狀況進行檢驗，要求在這些狀況下不發(fā)生動力電池的燃燒、起火現(xiàn)象。

(6)工作溫度適應(yīng)性強 車輛應(yīng)用一般不應(yīng)受地域的限制，不同的空間和時間應(yīng)用，需要車輛適應(yīng)不同的溫度，僅以北京地區(qū)的車輛應(yīng)用為例，北京夏季地表溫度可達50℃以上，冬季可低至-15℃以下，在該溫度變化范圍內(nèi)，動力電池應(yīng)可以正常工作，因此，對于動力電池而言，需要動力電池具有良好的溫度適應(yīng)性?，F(xiàn)在的動力電池系統(tǒng)設(shè)計，考慮到電池的溫度適應(yīng)性問題，一般都需要設(shè)計相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)或加熱系統(tǒng)來達到動力電池的佳工作溫度。

(7)可回收性好 按照動力電池使用壽命的標準定義，電池在其容量衰減到額定容量的80%時，確定為動力電池壽命終結(jié)。隨著電動汽車的大量應(yīng)用，必然出現(xiàn)大量廢舊動力電池的回收問題。對于動力電池的可回收性，在電化學性能方面，首先要求做到電池正負極及電解液等材料無毒，對環(huán)境無污染。其次是研究電池內(nèi)部各種材料的回收再利用。對于動力電池的再利用，還存在梯次利用問題，即按照動力電池壽命標準，將達到額定容量80%以下而被淘汰的電池轉(zhuǎn)移到對電池容量和功率要求相對較低的領(lǐng)域繼續(xù)使用。