随着传统能源的紧缺和环境问题的日益突出,作为可代替传统汽车的新能源汽车的发展越来越成为人们关注的热点。电池包,作为新能源汽车的核心部件,安全问题的重要性可见一斑。
随着电动汽车中电池容量的提高,续航里程的提升以及电动车市场占有率的不断提高,对于电动车的安全性则要求越来越严格。在低温环境下,动力电池性能会有哪些变化?其安全性方面有哪些值得注意的?
为了推动电动汽车的发展,国家相关部门提出2020年动力电池比能量需要达到300Wh/kg以上,如此高的比能量需要应用到更高容量的高镍三元材料和硅碳复合负极材料。
近些年,随着电动汽车和便携式电子产品的普及,锂离子市场迅速膨胀。然而,锂的供给非常有限,如杯水车薪,无法满足日益膨胀的市场需求。
富锂材料的比容量可达250mAh/g以上,远高于目前的三元材料,然而富锂材料在循环过程中面临着持续的电压平台衰降,这不仅仅会造成电池比能量的降低,还会影响电池管理系统BMS的正常运行。
清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室主任何向明主要就动力电池的安全可靠性展开分析。
中国制造 2025 要求 2020 年 300 Wh/Kg,2025 年 400 Wh/Kg,目前量产动力电池单体能量密度在 230±20 Wh/Kg。
不易燃的电解液可以从根本上消除着火危险并提高电池安全性,但是由于负极表面的强催化活性,它们与负极材料,尤其是石墨负极的相容性仍然是一个障碍。
动力电池系统是电动汽车的关键部件,是能量输出的心脏,其安全性问题受到众多关注。为避免、减少安全隐患,CAE仿真分析有必要应用到产品开发的结构设计中。
2017年东芝公司推出了新一代的动力电池产品SCiBTM,采用铌钛氧化合物NTO作为负极,NTO化合物的体积比容量是石墨负极的两倍,显著提升了电池的性能,公司计划在2020年将该产品推向市场。