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三元锂电池全称为“三元聚合物锂电池”,是指正极材料使用镍钴锰酸锂(NCM)或者镍钴铝酸锂(NCA)的三元正极材料的锂电池,其中主要用于稳定材料层状结构、提高材料循环和倍率性能的钴元素,是三元电池中不可或缺的贵金属。
动力电池作为电动汽车的三大件(电池、电机、电控)之一,是整个车辆系统的动力来源,一直以来被视为电动汽车发展的标志性技术,其性能好坏直接关系到车辆续航里程的长短,重要性不言而喻。
锂离子电池无论在体积能量密度还是质量能量密度上都具有很大的优势,且相对于锂金属电池更加安全。这也是锂电池得以脱颖而出的一个重要原因。此外,相对于其他二次电池,锂电池还具有更优的寿命及环保表现。
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的一种二次电池。 锂电池充电时,锂离子从正极脱嵌,向负极移动,嵌入负极;锂离子放电时,锂离子从负极脱嵌,向正极移动,嵌入正极。
电动汽车的动力电池实际上是一个统称,包含电芯、模组以及电池包三个层级。 电芯(Cell),可以充放电的锂离子电池基本单位,包含了正负极、隔膜及电解液,是电池氧化还原反应的进行空间。根据电芯封装形式不同,可以分为圆柱电芯、方形电芯及软包电芯。 模组(Module),为了保护电芯免于受到外部热、振动等冲击,将一定数量的电芯连接在一起,放在一个框架中组成电池的组件。 电池包(Pack),是装入电动汽车中电池的终形态,在模组的基础上装配电池管理系统(BMS)、电池冷却系统、线束、支架等零部件。
电池的寿命分为循环寿命和日历寿命两个参数。 1)循环寿命,指的是电池可以循环充放电的次数,即在理想的温湿度下,以额定的充放电电流进行充放电,计算电池容量衰减到80%时所经历的循环次数。 2)日历寿命,指的是电池在实际使用条件下,经过特定的使用工况,达到终止寿命条件(一般为容量衰减到80%)的时间跨度。