鉅大LARGE | 點擊量：604次 | 2021年12月21日
鋰離子電池這么主要，那如何設計才能讓它達到最優(yōu)呢？
總體而言，2020年全球電動汽車銷量強于預期。此外，投資繼續(xù)涌入電動汽車(EV)和鋰離子電池，2020年歐洲計劃新增產(chǎn)能200GWh，并且這一數(shù)字繼續(xù)增長2021年定期舉行。
在過去的一年里，特斯拉、大眾汽車、通用汽車、SKInnovation和LGChem都在投資者日和演講中展示了他們的汽車電氣化和電池技術戰(zhàn)略，所有這些都增加了電動汽車市場背后的增長勢頭。因此，了解為其供電的鋰離子電池、可用的設計選擇的多樣性及其實施趨勢變得更加重要。
陰極化學
一個特別感興趣的領域是電池公司和汽車原始設備制造商正在做出的陰極和化學選擇。不出所料，IDTechEx數(shù)據(jù)顯示，在過去幾年中，鎳含量更高的NMC電池出現(xiàn)了轉變。據(jù)報道，SVolt已開始批量生產(chǎn)他們的NMX電池，雷諾宣布他們的戰(zhàn)略將依賴于NMC陰極，而SKInnovation宣布打算在2021年使用90%Ni進行NMC電池的商業(yè)生產(chǎn)。SKInnovation還表示他們計劃開發(fā)94%NiNMC到2025年，突顯了NMC的持續(xù)地位，但也突顯了向更高鎳和更低鈷含量NMC邁進的難度。
然而，2020年LFP也出現(xiàn)了復蘇，當然，化學反應變得更加重要。由于成本較低且安全性更高，汽車原始設備制造商已提出使用該化學品的計劃，而與LFP相關的知識產(chǎn)權即將到期，將使LFP的制造和出口更容易到中國境外。盡管如此，IDTechEx認為層狀氧化物材料（如NMC和NCA）仍然是汽車電氣化成功的核心，因為它們提供了額外的范圍。除了汽車之外，制造商還使用和提供了一系列化學品，可以根據(jù)應用要求和地區(qū)偏好進行選擇。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池設計
電池組設計也在發(fā)生變化。例如，在快速充電和更高效運行的承諾的推動下，許多原始設備制造商采用了800V架構。然而，必要的充電基礎設施也需要到位才能充分利用這一點，并且電池本身需要能夠處理增加的快速充電功率。還需要更加小心以確保電池組的電氣隔離，而從Si逆變器到SiC逆變器的必要轉變需要其自身的成本。
Cell-to-Pack(CTP)設計也在探索之中。在這里，更高的封裝效率可以幫助克服LFP帶來的能量密度降低，BYD、CATL、Tesla和Stellantis都宣布打算將LFP陰極（在Stellantis的案例中可能是LMFP）與CTP電池設計結合使用。然而，在電動汽車之外，模塊化仍然很重要，歐洲和北美的大多數(shù)包裝制造商都提供模塊化設計。增加的冗余和可修復性在商業(yè)領域變得更加重要，同時該設計還允許包裝制造商更輕松地為多個車輛細分市場提供服務。
當然，正極化學和電池結構只是難題的一部分。電池設計和外形尺寸、固體電解質(zhì)、陽極材料選擇、熱界面材料和電池管理系統(tǒng)都構成了電池設計生態(tài)系統(tǒng)的一部分，有許多途徑可以提高電池和電動汽車的性能、成本和安全性。
