新能源汽車鋰離子電池組使用的有哪些材料?

新能源汽車鋰離子電池組使用的有哪些材料?電池組是新能源汽車核心能量源，為整車提供驅動電能，它主要通過殼體包絡構成電池組主體。鋰離子電池組由于其在各方面的性能優勢在電動車上得到了大量的運用，本文小編將給大家解析一下新能源汽車鋰離子電池組使用的材料。

新能源汽車發展迅速，已逐漸成為將來汽車緊要發展方向。新能源汽車鋰離子電池組作為汽車的主要儲能元件，筆直影響到汽車的性能。鋰離子電池組具有能量高、功率高、壽命長、充電快、污染少等優勢，成為新能源汽車的首選電池。中國新能源汽車市場迎來的快速增長，鋰離子電池組材料行業亦迎來快速發展的利好局面和巨大市場商機。

新能源汽車鋰離子電池組使用的有哪些導熱材料？

導熱硅膠片：導熱硅膠片是以有機硅膠為主體，添加填充料、導熱材料等高分子材料，混煉而成的硅膠，具有較好的導熱、電絕緣性能，廣泛用于電子元器件、鋰離子電池散熱系統中。汽車工作時需要連續抖動震動，導熱硅膠片的柔軟度，剛好可以起到減震、緩沖的效果，并且緊緊的貼合在熱源與散熱器之間，保證了汽車運動中的熱傳導有效可靠性。

導熱硅膠片散熱性能：

1.無需螺絲固定,減低零件成本,提高加工效率。

2.全面接觸,提供更有效的散熱效果。

3.良好的使用溫度范圍-54℃-250℃,短期可耐300℃高溫。

4.高介電強度,確保電氣絕緣特性。

5.單組份,使用及其簡便。

6.彈性粘接,防震,吸震,可用于震動源電器設備中。

7.粘合速度快,粘接力強,粘接力持久。

8.適合不同產品設計及工藝流程。

電池組組成主要包括電芯、模塊、電氣系統、熱管理系統、殼體和BMS。動力電池系統設計要以滿足整車的動力要求和其他設計為前提。同時要考慮電池系統自身的內部結構和安全及管理設計等方面。設計流程為：確定整車設計要求、確定車輛功率及能量要求、選擇匹配適宜的電芯、確定電池模塊的組合結構、確定電池管理系統及設管理系統設計、仿真模擬及詳盡實驗驗證。

新能源汽車鋰離子電池組殼體設計要求：

(1)具有維護的方便性。

(2)在車輛發生碰撞或電池發生自燃等意外情況下，宜考慮戒備煙火、液體、氣體等進入車廂的結構或防護措施。

(3)電池箱應留有銘牌與安全標志布置位置，給保險、動力線、采集線、各種傳感元件的安裝留有足夠的空間和固定基礎。

(4)所有無極基本絕緣的連接件、端子、電觸頭應采取增強防護。在連接件、端子、電觸頭接合后應符合GB4208-2008防護等級為3的要求。

⑸鋰離子電池組零件緊固可靠、無銹蝕、毛刺、裂紋等缺陷和損傷

　　六大鋰離子電池組材料將打破障礙沖破口：

1、鈦酸鋰

鈦酸鋰的優點主要有:循環壽命長，屬于零應變材料，不生成傳統意義的SEI膜;安全性高，其插鋰電位高，不生成枝晶，且在充放電時，熱穩定性極高;可快速充電。

劣勢:目前限制鈦酸鋰使用的主要因素是價格太高，高于傳統石墨，另外鈦酸鋰的克容量很低，為170mAh/g左右。惟有通過改善加工工藝，降低制作成本后，鈦酸鋰的長循環壽命、快充等優點才能發揮作用。結合市場及技術，鈦酸鋰比較適合用于對空間沒有要求的大巴和儲能范疇。

2、石墨烯

優點:石墨烯自2010年獲得諾獎以來，廣受全球關注，特別在中國。國內掀起了一股石墨烯研發熱潮，其具諸多優良性能，如透光性好，導電性能優異、導熱性較高，機械強度高。

作為正負極添加劑，可提高鋰離子電池組的穩定性、延長循環壽命、增加內部導電性能。

劣勢:鑒于石墨烯當前的批量加工工藝不成熟、價格高昂、性能不穩定，石墨烯將率先作為正負極添加劑在鋰離子電池組中使用。

3、硅碳復合負極材料

優點:硅碳復合材料作為將來負極材料的一種，其理論克容量約為4200mAh/g以上,比石墨類負極的372mAh/g高出了10倍有余，其產業化后，將大大提升電池的容量。

劣勢:充放電過程中，體積膨脹可達300%，這會導致硅材料顆粒粉化，造成材料容量損失。同時吸液能力差。循環壽命差。目前正在通過硅粉納米化，硅碳包覆、摻雜等手段處理以上問題，且部分企業已經取得了一定進展。

4、富鋰錳基正極材料

高容量是鋰離子電池組的發展方向之一，但當前的正極材料中磷酸鐵鋰離子電池的能量密度為580Wh/kg,鎳鈷錳酸鋰的能量密度為750Wh/kg，都偏低。富鋰錳基的理論能量密度可達到900Wh/kg，成為研發熱點。

富鋰錳基作為正極材料的優點有:能量密度高、主要原材料豐富。

劣勢:首次放電效率很低、材料在循環過程析氧，帶來安全隱患、循環壽命很差、倍率性能偏低。但潛力巨大。

5、涂覆隔膜

隔膜對鋰離子電池組的安全性至關緊要，這要求隔膜具有良好的電化學和熱穩定性，以及反復充放電過程中對電解液保持高度浸潤性。

涂覆隔膜的作用是:提高隔膜耐熱收縮性，戒備隔膜收縮造成大面積短路;涂覆材料熱傳導率低，戒備鋰離子電池組中的某些熱失控點張大形成整體熱失控。

6、碳納米管

碳納米管自身具有優良的導電性能，同時由于其脫嵌鋰時深度小、行程短，作為負極材料在大倍率充放電時極化作用較小，可提高鋰離子電池組的大倍率充放電性能。利用其神奇的中空結構、高導電性及大比表面積等優勢作為載體改善其他負極材料的電性能。

缺點:碳納米管筆直作為鋰離子電池組負極材料時，會存在不可逆容量高、電壓滯后及放電平臺不分明等問題。

隨著新能源汽車一系列相關政策落地，動力鋰離子電池組、充電樁等相關產業也迅速崛起，相信在將來幾年伴隨著儲能技術的提升、鋰電材料價格的規范，動力鋰離子電池將會迎來新的產業高峰！

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