纯新能源电池(新能源汽车电池知识详解)

聚焦新能源：新能源汽车电池知识详解，三电基础知识科普

新能源汽车和传统汽车区别最大的地方，核心的技术就在于三电，也就是电驱动和电池，还有电控。

电池是和机械工业、化学，还有电子控制相关的领域。电池的核心是电芯，电芯最关键的材料是正极、负极、隔膜和电解液。正极材料为大众熟知的涵盖磷酸铁锂以及锰酸锂，还有钴酸锂和三元、高镍三元。

汽车动力电池的历史并不长，1996年通用公司推出的车型EV-1采用的是铅酸电池，这款车型就是现代电动汽车的初始架构。

从铅酸电池到日系混合动力的镍氢电池，再到现在人气最高的锂电池，汽车动力电池的历史只有二十多年的时间。

从新能源乘用车配置的汽车电池看，有三十二款车型用了十七家企业的汽车电池，其中十六家是电池企业，另外一家是长安新能源。可见其他乘用车的汽车动力电池都是外购的，涵盖电芯以及电池组，还有电池管理系统等。

大多数自主品牌汽车主机厂都没有电芯以及电池组的设计能力。

跨国汽车企业，尽管没有自家企业的电芯，但是坚持独立设计生产汽车动力电池组件以及管理系统，为了增强汽车动力电池的关键竞争力。和大部分自主品牌有区别的是，即便不用这家的电芯，其能够换个电芯品牌依然能够设计汽车电池组，关键的技术还是在自家企业手里。

现在的汽车动力电池中，镍氢电池即将被淘汰，铅酸电池依靠保有量在支撑，现在锂电池是最主要的。

数码电子产品对锂电池的安全性要求较低，钴酸锂电池最适合3C产品行业，特斯拉用的就是这种电池，续航能力较强，但是安全性不高。

锰酸锂电池获得汽车动力电池市场最高的占有率，尽管其能量密度不及三元锂以及钴酸锂，但是其他综合性能水平较高。

国内锂电池的发展重心在磷酸铁锂电池，国外动力锂电池领域的核心就是三元锂电池，有着比钴酸锂电池更高的能量密度，成本更低，安全性也更高。可见不一样的汽车公司对于动力锂电池的选择是不同的。

新能源纯电动汽车磷酸铁锂电池冬季掉电快，用到电池还剩三分之一时候就开始充电。磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点。

充电过程中，磷酸铁锂中的部分锂离子脱出，经电解质传递到负极，嵌入负极碳材料；同时从正极释放出电子，自外电路到达负极，维持化学反应的平衡。放电过程中，锂离子自负极脱出，经电解质到达正极，同时负极释放电子，自外电路到达正极，为外界提供能量。

磷酸铁锂电池充放电原理

磷酸铁锂电池的充放电反应是在LiFePO4和FePO4两相之间进行。在充电过程中LiFePO4逐渐脱离出锂离子形成FePO4，在放电过程中锂离子嵌入FePO4形成LiFePO4。电池充电时锂离子从磷酸铁锂晶体迁移到晶体表面，在电场力的作用下进入电解液然后穿过隔膜。

再经电解液迁移到石墨晶体的表面，而后嵌入石墨晶格中。与此同时电子经导电体流向正极的铝箔集电极，经极耳、电池正极柱、外电路、负极极柱、负极极耳流向电池负极的铜箔集流体，再经导电体流到石墨负极，使负极的电荷达至平衡。