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刀片電池pack箱!快充型動(dòng)力電池的材料體系分類

　　目前廣泛應(yīng)用于大巴的新型快充動(dòng)力電池主要由兩個(gè)材料體系構(gòu)成：磷酸鐵鋰電池與鈦酸鋰電池，但是該兩個(gè)材料體系無論是材料本身的容量比，還是因?yàn)闉榱颂嵘堵侍匦远鴥?yōu)化電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因，快充型鋰電池能量密度普遍較低，下面我們簡(jiǎn)單介紹一下兩個(gè)材料體系的特點(diǎn)與現(xiàn)存的問題。

　　磷酸鐵鋰電池

　　磷酸鐵鋰電池因?yàn)槠渌哂械陌踩?，一直以來都受到大巴?dòng)力電池的青睞，磷酸鐵鋰快充技術(shù)主要是基于材料本身的安全特性，對(duì)傳統(tǒng)材料體系及電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化而研制的。通過使用支持快充的石墨負(fù)極材料，對(duì)其進(jìn)行表面綜合優(yōu)化處理，提高其在各方向接收鋰離子的能力，加快鋰離子的嵌入速率，降低充電時(shí)產(chǎn)生鋰枝晶的可能，改性后的石墨同時(shí)可以兼顧快充與能量密度的優(yōu)點(diǎn)。

　　對(duì)于正極材料本身，通過添加雜志改性與表面包覆技術(shù)處理，優(yōu)化材料本身的導(dǎo)電性，加快離子流通速度也是提升充電速度的一個(gè)重要方向。

　　另外一個(gè)需要考慮的要素是電壓與安全性的問題。學(xué)過電化學(xué)的人知道，電池電壓越高，正極氧化性越強(qiáng)，與電解液的反應(yīng)越劇烈。而在高溫下，各種反應(yīng)會(huì)加劇，電池非常怕高溫下工作，發(fā)生危險(xiǎn)的系數(shù)會(huì)很高。因此：高溫+高電壓最糟糕，在這一點(diǎn)上，磷酸鐵鋰本身電壓就比較低(3.45V)，加上CATL為其配備的與快充電池配合的溫控系統(tǒng)，針對(duì)磷酸鐵鋰的充放電程度(SOC)與溫度來進(jìn)行優(yōu)化的充電制度調(diào)整，從而進(jìn)一步保證了安全性。而在磷酸鐵鋰VS三元材料這一老話題中，安全一直是磷酸鐵鋰的一大根本優(yōu)勢(shì)，在大巴領(lǐng)域中該特性的意義更為重要。

　　總結(jié)：磷酸鐵鋰快充動(dòng)力電池能量密度不如三元體系電池高，因此在小型乘用車上難以保證續(xù)航里程，只能在大巴等空間容量較大，可以在運(yùn)行范圍內(nèi)及時(shí)充電的條件下使用。

　　鈦酸鋰電池

　　我們都知道鈦酸鋰具有非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性，所以鋰電池提供了極好的循環(huán)壽命與安全特性以及快充能力，低溫性能優(yōu)秀也是鈦酸鋰電池的一大優(yōu)勢(shì)。

　　鈦酸鋰電池通常都以三元為正極材料，這樣可以獲得2.3V的對(duì)外輸出電壓，但是鈦酸鋰電池同樣也存在能量密度低的問題，目前的水平應(yīng)該在70-90Wh/g，較三元-石墨電池相關(guān)非常懸殊。

　　另外，鈦酸鋰的脹氣問題很突出，通過電解液的調(diào)整，可以基本控制鈦酸鋰固有的脹氣問題。如果要把鈦酸鋰用于制備能量密度更高的軟包電池，其對(duì)脹氣又很敏感，電池不能做大。也就是說，材料體系可能在一定程度上限制了其電池技術(shù)路線的發(fā)展。此外鈦酸鋰電池的成本明顯高于其他材料體系電池。

　　總結(jié)：鈦酸鋰電池具有優(yōu)秀的壽命、安全性、低溫適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)，但是成本較高，能量密度較低，同樣無法使用到小型乘用車輛上，目前僅在電動(dòng)大巴上進(jìn)行推廣，另外基于鈦酸鋰的壽命特性，對(duì)于投資回收期較長(zhǎng)的大型電站儲(chǔ)能未來可能是最佳的使用場(chǎng)合。

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