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電動汽車三元鋰/磷酸鐵鋰電池設計分析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年09月05日  

電動汽車的電池當前有2個主流設計。一種是以特斯拉車為代表的,采用三元鋰電池+高智商的電池管理系統(tǒng),充分發(fā)揮三元鋰電能量密度大的優(yōu)勢;一種是很多車為代表的,采用磷酸鐵鋰電池+相對簡單的電池管理系統(tǒng),充分利用磷酸鐵鋰電池耐操的優(yōu)勢。


哪一種更好呢?


筆者認為適合電動車的電池應該擁有以下特征:安全、充放電電流大、容量衰減慢、能量密度大


這兩類電池在這四項上大致可以用這樣的分數(shù)來評價


用高智商的電源管理系統(tǒng)彌補三元鋰電池的不足


1、彌補充放電電流不足


特斯拉使用的是NCR18650A型電池,典型容量3070mAH,松下還有一款典型容量3350mAH的NCR18650B,不過并沒有放出Datasheet,僅從特斯拉使用的NCR18650A看,2C的放電(1C的放電電流指的是1小時內(nèi)把這個容量的電池從滿放空的電流,比如NCR18650A的1C放電就是3350mA)還可以放出超過3100mAH以上的電量來,再高就不得而知了。


不同電流下放電結(jié)果,2C下放電居然效果最好


據(jù)說松下明年會推出4000mAH容量的18650電芯,據(jù)說大電流下性能沒有什么改進。把容量做大后對應電池組的1C電流就相對提升了,憑借三元材料的高能量密度(可超過200WH/Kg),電池組的2C放電電流已經(jīng)能夠滿足跑車的電動機了。舉例來說,特斯拉高配的85KWH電池,從實測數(shù)據(jù)看,短時的3C放電應該也問題不大,那就是對應342馬力,很客觀了。


2、彌補容量衰減快的不足


可以看到特斯拉汽車用的電池在同樣充放電電流下,每次從0%-100%循環(huán),900次后容量已經(jīng)衰減到55%,如果每次從0%-50%的話即便3000次循環(huán)容量依然可以保持70%。電池管理系統(tǒng)盡量讓電池維持低的應力,在0%-50%或者25%-75%這樣的循環(huán)中工作,所以最終能保證行駛30萬公里沒有明顯續(xù)航衰減。


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