動(dòng)力電池如何實(shí)現(xiàn)高電壓-瑞達(dá)國際集團(tuán)

　　動(dòng)力電池如何實(shí)現(xiàn)高電壓

　　傳統(tǒng)動(dòng)力電池由于單體電池內(nèi)部使用液態(tài)電解液，并且承載電壓超過5V后可能會(huì)出現(xiàn)易分解甚至爆炸的情況，所以只能實(shí)現(xiàn)外部串聯(lián)而無法進(jìn)行內(nèi)部串聯(lián)。但固態(tài)電池就擁有這樣的先天優(yōu)勢(shì)。固態(tài)鋰陶瓷電池能夠在電池內(nèi)部就首先形成串聯(lián)，使單顆電池芯的額定電壓可從7.4V，最大串聯(lián)疊加至高達(dá)60V，在單體電池電壓上就要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)動(dòng)力電池。在實(shí)現(xiàn)內(nèi)部串聯(lián)的高電壓支持后，固態(tài)電池也能夠?qū)崿F(xiàn)雙極電池技術(shù)，這同樣也是傳統(tǒng)動(dòng)力電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)。當(dāng)單體電池在堆疊串聯(lián)后加入上下兩層導(dǎo)電材料，實(shí)現(xiàn)雙向正負(fù)極的連接，然后再次與橫向的另外一個(gè)電池包進(jìn)行串聯(lián)，最高可以實(shí)現(xiàn)4×6達(dá)到24個(gè)單體電池雙向正負(fù)極對(duì)接的串聯(lián)技術(shù)，電壓也將由此再次疊加提高，組成一個(gè)完整的單體電池組。最終6片24個(gè)串聯(lián)的電池組疊加后，加入鋁外殼包裝，形成一個(gè)單體的固態(tài)電池包(Cell)，容量能夠達(dá)到20kWh以上，其單個(gè)固態(tài)電池組系統(tǒng)能量密度能夠達(dá)到255Wh/kg，而2020年這一數(shù)據(jù)會(huì)提高到270Wh/kg，這個(gè)系統(tǒng)能量密度是什么概念?可以對(duì)比一下2018年中國新能源車輛補(bǔ)貼政策。理論上，在密度和電壓雙增加的同時(shí)，BMS電控系統(tǒng)應(yīng)該更加復(fù)雜才對(duì)，但實(shí)際上固態(tài)電池在管理系統(tǒng)上也被得到了簡(jiǎn)化，這再一次為最終封包整組的電池降低了重量和體積，這也是系統(tǒng)能量密度更高的原因之一。

　　密度和電壓雙增加，散熱如何解決?在散熱方面，固態(tài)電池也具備先天的優(yōu)勢(shì)，整個(gè)電池組從滿電到放電結(jié)束，電池溫度會(huì)維持在26°以內(nèi)，而目前的圓柱形電池整個(gè)放電過程結(jié)束后，溫度會(huì)在40°以上。雖然固態(tài)電池技術(shù)目前與圓柱形電池一樣，同樣采用水冷，但因?yàn)楸旧矸烹姕囟瓤梢员３值母停沧屔岢蔀榱似淞硗庖淮髢?yōu)勢(shì)。而基于固態(tài)電池本身放電溫度低的特性，在散熱方式上也能夠進(jìn)行更多優(yōu)化。例如在電池與電池組中間加入散熱膠，然后熱量會(huì)通過散熱膠導(dǎo)向電池包兩側(cè)的水流散熱器上，進(jìn)一步減少水流散熱的體積和重量。固態(tài)電池技術(shù)提供商也表示，這種前沿的電池技術(shù)相比于傳統(tǒng)動(dòng)力電池，密度提升優(yōu)勢(shì)是很核心的一方面。在固態(tài)電池本身擁有密度優(yōu)勢(shì)的前提下，也仍然要通過其它手段繼續(xù)優(yōu)化整組的密度疊加。所以針對(duì)整個(gè)電池組內(nèi)，盡可能減少其它線材或者散熱系統(tǒng)的空間及重量占用，讓電池組擁有最大化的整體密度提升。冷卻系統(tǒng)以及BMS電池控制系統(tǒng)其實(shí)目前在圓柱電池組中有不小的空間占用，曾經(jīng)關(guān)于這個(gè)問題也有人討論過方形電池組是否要比圓柱電池組擁有更好的密度優(yōu)勢(shì)，原因就是方形電池組的散熱布局占用更小，當(dāng)然液態(tài)電池也有同樣的優(yōu)勢(shì)。