鉅大LARGE | 點擊量：1018次 | 2021年04月06日
國產(chǎn)車技術再突破！詳解江淮三元鋰電的技術
三元鋰離子電池是什么？簡單說，這是一種相比傳統(tǒng)蓄電池更為先進的電池形式。關于三元鋰離子電池的運用，最有名的就是特斯拉，但在這方面，國產(chǎn)廠家一點都不落后，江淮，就在近期推出了這項技術并投入量產(chǎn)。
所謂的三元鋰離子電池簡單來講就是電池正極材料由三種金屬元素與鋰共同構成的鋰離子電池種類，如目前大量應用的鎳鈷錳酸鋰離子電池。
以這種電池為代表的最新一代的三元鋰離子電池(正極材料由三種材料構成)，不論是電池循環(huán)次數(shù)還是最重要的每千克儲能數(shù)量，相比其他形式的鋰離子電池都有了質的提升。單純從這方面來看，三元鋰電確實是現(xiàn)階段新能源汽車上動力鋰電池的最佳選擇。
鋰離子電池可以有多種形狀，除了18650這種金屬外殼圓柱狀電池之外，還有外殼為鋁塑材料的軟包裝形式以及方形電池種類。其中鋁塑包裝的軟殼電池是目前應用最為靈活的鋰離子電池形式，其大小、厚度都可以自由定制，而且可以多片堆疊，具有相當?shù)膽渺`活性。
不過三元鋰離子電池也有一些先天的劣勢，它相比磷酸鐵鋰離子電池來講更加嬌氣：假如工作溫度過高則會永久性地影響電池壽命，溫度太高還會起火燃燒甚至爆炸。鋰離子電池燃燒時釋放的高溫氣體甚至能夠直接燒穿3mm厚的鋁板，因此如何為電池供應一個安全穩(wěn)定的工作環(huán)境就成了各個廠家工程師們思考的問題。比如江淮汽車早在2011年就生產(chǎn)了少量鋰離子電池版本的同悅第二代電動汽車以驗證電動汽車搭載18650電池的可靠性，經(jīng)過四年的技術驗證，終于在iEV5上正式將這一技術量產(chǎn)化。
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%
江淮電池拆解分析
了解了簡單的技術原理之后，接下來就來看看電池包的內部，在電池包內占用面積最大的自然是電池了，不過動力鋰電池最重要的還有電池管理系統(tǒng)，簡稱為BMS。江淮iEV5電池包的電量管理系統(tǒng)采用了華霆動力的管理方法，這家公司可能大家比較陌生，不過他們的技術負責人曾在硅谷工作，參與了特斯拉Roadster的研發(fā)工作，并于2009年，也就是Roadster公布之前回國創(chuàng)業(yè)。那時，特斯拉的專利技術還未公開，華霆動力車用電池包的研發(fā)過程中采用了與特斯拉不同的設計理念，在技術上規(guī)避開了特斯拉的專利壁壘，開發(fā)出了適合我國市場環(huán)境的電池技術。
iEV5的電池管理系統(tǒng)可以讓電池包在長壽命充電模式和長里程充電模式下工作，這是它的最大特色，在長壽命模式下，電池充電和使用都被嚴格控制在對電池壽命最優(yōu)的模式之下，不會過度充電也不會被過度放電。而在長里程充電模式下，電池會被以接近飽和容量的電量進行充電，盡可能多的塞進更多能量以供車輛行駛更多里程。
具體到單節(jié)電池上，這些18650電池由天津力神電池供應。這個廠家之前為摩托羅拉、三星等知名廠商代工生產(chǎn)鋰離子電池的相關經(jīng)驗。iEV5電池包所采用的鋰離子電池單個電池容量為2200mAh，相比特斯拉上使用的松下3200mAh的電池在容量上要小近1/3，在電池單體容量方面，iEV5的電池包還有提升空間。不過容量方面的犧牲換來的是產(chǎn)品可靠性與一致性的提升，因為要大規(guī)模使用18650鋰離子電池，假如單顆電池出現(xiàn)質量問題，容易引起整個電池包的質量穩(wěn)定性下降。因此在車用鋰離子電池領域，穩(wěn)定性和產(chǎn)品一致性的要求高過電池容量。
電池組的焊接全部經(jīng)由機器自動完成，工人只負責裝料以及檢查焊接質量。上圖為電池負極的超聲波焊接工序，由于負極材料為具有保險絲功能的熔斷片，高溫會使其融化。因此不能使用高溫的電阻焊方式進行焊接，只能使用焊接產(chǎn)熱更少的超聲波焊接。圖中左上方的顯示屏即為焊點實時放大圖像，用于及時監(jiān)控和判斷是否存在焊接質量問題。
江淮iEV5的電池包共使用2944顆18650電池，構成方式為：每32顆18650電池并聯(lián)成一個電池包中最基本的單元，而整個電池包由92個這樣的電池單元串聯(lián)而成。
大量的鋰離子電池密集排布會帶來一個溫度控制的問題，鋰離子電池，尤其是三元鋰離子電池對工作溫度要求較高，在工作時要一個穩(wěn)定的溫度環(huán)境。特斯拉由于電池經(jīng)常要大電流工作，發(fā)熱量更高，所以在這方面采取的措施是將整個電池組包裹在冷卻液中，通過液冷的方式主動管控電池包工作溫度。而江淮iEV5的電池包發(fā)熱量不及特斯拉，因此采用的是風冷的方式進行電池熱管理。
