新能源动力电池介绍-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,目前，主流锂电池封装形式主要有三种：圆柱、软包以及方形。,不同封装结构意味着不同的特性。,概述,圆柱电池,软包电池,目前，主流锂电池封装形式主要有三种：圆柱、软包以及方形。概述,1,圆柱电池,圆柱电池一般采用钢壳或铝壳封装，规格型号包含,18650,、,21700,、,26500,等。,圆柱形锂电池采用相当成熟的,卷绕,工艺，自动化程度高，产品品质稳定，成本相对较低。,目前，特斯拉已经在使用的电芯即：松下的,18650,、,21700,两种型号的圆柱电池。,NO,PART,1,顶壳,2,热敏电阻,3,电流阻断器,4,防爆阀,5,密封圈,6,顶部绝缘圈,7,纲,/,铝壳,8,顶部绝缘圈,9,卷心,10,极耳,圆柱电池圆柱电池一般采用钢壳或铝壳封装，规格型号包含1865,2,精品资料,精品资料,3,你怎么称呼老师？,如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？,你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？,教师的教鞭,“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘”,“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”,新能源动力电池介绍-课件,4,国内圆柱动力电池单体生产企业：,市场格局层面，圆柱电池在动力电池领域的总体市场份额正在下降，,市场集中度进一步提升。,2017,年新能源汽车圆柱动力电池装机总电,量约,12.57GWh,，,2018,年装机总电量约,7.11GWh,，同比下降,43.44%,。,原因：,一是沃特玛“暴雷”之后，其圆柱动力电池装机量急剧锐减；,二是由于软包动力电池市场需求升温，进一步挤压圆柱电池市,场份额；,三是电动工具、电动自行车、低速车等细分市场，部分圆柱动力,电池企业开始转型，产能不在此次统计范围。,国内圆柱动力电池单体生产企业：市场格局层面，圆柱电池在动力电,5,软包电池,软包锂电池所用的关键材料,正极材料、负极材料及隔膜，与传统锂电池的区别不大，最大不同之处在于软包装材料（铝塑复合膜）。软包装材料通常分为三层，即外阻层（一般为尼龙,BOPA,或,PET,构成的外层保护层）、阻透层（中间层铝箔）和内层（多功能高阻离层）。软包电池一般采用叠片工艺。,软包电池软包锂电池所用的关键材料正极材料、负极材料及隔膜,6,国内软包动力电池单体生产企业：,序号,厂家名称,现有合作伙伴,1,孚能科技（赣州）有限公司,北汽、长城、,广汽新能源、长安汽车、吉利汽车,2,上海卡耐新能源有限公司,江淮、东风锐达起亚,3,万向,123,系统有限公司,海马、东风、广汽,4,微宏动力系统有限公司,金龙、福田、恒通、中通,5,湖州天丰电源有限公司,吉利、知豆,6,浙江超威创元实业有限公司,南京金龙、国宏汽车、重庆中力,7,珠海银隆新能源有限公司,自主品牌,8,中航锂电（洛阳）有限公司,江南众泰、东风大巴、物流车,9,中心国安盟固利,北汽、上汽,10,北京国能电池科技有限公司,郑州日产、大巴、环卫车,11,天津力神电池股份有限公司,北汽、大众、一汽、江淮、广汽,12,天津市捷威动力,长安、东风、众泰、奇瑞,13,骆驼集团新能源有限公司,未找到合作伙伴资料,国内软包动力电池单体生产企业：序号厂家名称现有合作伙伴1孚能,7,方形电池,方形锂电池通常是指铝壳或钢壳方形电池，普及率在国内很高。方形电池有采用卷绕和叠片两种不同的工艺。,方形电池方形锂电池通常是指铝壳或钢壳方形电池，普及率在国内很,8,叠片式工艺简介,叠片式是将正负极极片、隔膜裁成规定尺寸的大小，随后将正极极片、隔膜、负极极片叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯。,叠片式工艺生产的电芯优点：,相当于多个小极片并联，降低了内阻，内阻较低，且因为内阻低极化小，放电平台高；,电芯极片隔膜之间受力面积一致，无明显应力集中点；,内部空间利用的较为充分，提及比容量和能量密度更高；,叠片式工艺相当于多极片并联，更容易在短时间内完成大电流的放电，倍率性能佳；,叠片式工艺生产的电芯缺点：,操作要求高，生产控制繁琐，次品率高。,叠片式工艺简介叠片式是将正负极极片、隔膜裁成规定尺寸的大小，,9,卷绕式工艺简介,卷绕式是将分条后的极片固定在卷针上随着卷针转动将正极极片、负极极片以及隔膜卷成电芯的工艺方式。,卷绕式工艺生产的电芯虽然在电化学性能上略差于叠片式电芯，但优势在于生产自动化程度高，制成容易，适合大规模生产。因此市场上的方形电池一般都为卷绕式工艺生产,卷绕式工艺简介卷绕式是将分条后的极片固定在卷针上随着卷针转动,10,序号,厂家名称,现有合作伙伴,1,惠州比亚迪电池有限公司,自主品牌,2,宁德时代新能源科技有限公司,北汽、上汽、吉利、江铃等,3,合肥国轩高科动力能源有限公司,北汽、上汽、江淮、众泰,4,力神动力电池系统有限公司,北汽、一汽、广汽,5,中行锂电（洛阳）有限公司,众泰、东风大巴,6,江苏春兰清洁能源研究院有限公司,一汽、东风等大巴示范车,7,芜湖天弋能源科技有限公司,比亚迪,8,山东威能环保电源科技股份有限公司,众泰、一汽、福田,9,山东衡远新能源科技有限公司,五洲龙、长江,10,东莞市迈科新能源有限公司,公交、物流车、特种车,11,山东恒宇新能源有限公司,力帆、金华,国内方形动力电池单体生产企业：,序号厂家名称现有合作伙伴1惠州比亚迪电池有限公司自主品牌2宁,11,圆柱、软包、方形电芯优势对比,项目,圆柱,方形,软包,简要说明,质量能量密度,Wh/kg,1,）圆柱电池主材的压实密度较大，同时容易控制电池本体的膨胀。,2,）软包外壳的质量较轻。,生产效率,圆柱的生产设备及工艺较为成熟，已形成标准化生产流程。,发热特性,圆柱因压实密度较大，接触电阻较大。,安全性,圆柱为钢壳外壳，方壳多为铝制外壳，在发生不安全事件时，爆炸威力很大。,装配性,圆柱焊点位置多；软包因外壳柔软需增加防护装置。,循环寿命,圆柱因其结构特性循环性能较差，特别到循环后期会因内部褶皱发生不安全事件。,成本,1,）圆柱因工艺标准化成本最低；,2,）软包因轻量化设计，成本较铝壳低。,圆柱、软包、方形电芯优势对比项目圆柱方形软包简要说明质量能量,12,新能源动力电池介绍-课件,13,新能源动力电池介绍-课件,14,方形电池模组构造,模组主要由以下几个部分组成：电芯、电池模块端板、端部绝缘罩、模组侧板、绝缘膜、线束隔离板、上盖、模组输出极、,BusBar,、输出极底座、输出极保护盖等部分组成。,电池 模组具有结构紧凑，零件数量少，可靠性高，焊接稳定，内阻低，重量轻，能量密度高，空间利用率高等优点,方形电池模组构造模组主要由以下几个部分组成：电芯、电池模块端,15,圆柱、软包、方形模组对比,圆柱电池模组,软包电池模组,方形电池模组,成组效率,圆柱形几何结构的局限性，考虑到散热以及安全需要预留的空间，模组集成后的成组效率低,低,软包方形结构利于模组集成，成组率较高,较高,外壳为机械强度较高的钢或铝壳，方形结构利于集成，模组成组效率高,高,能量密度,圆柱电池单体能量密度高，但是由于成组效率较低，空间利用率较差，导致能量密度不是很理想,一般,NCM,体系软包电池能量密度高，且集成效率高，空间利用率较高，能量密度高；,高,方形电池能量密度较高，成组效率高，空间利用率较高，能量密度较高,较高,寿命可靠性,圆柱结构散热导流能力差，并且连接点和焊点较多，导致模块寿命可靠性一般。,一般,导流散热能力强,高,导流散热能力强，刚或铝壳机械强度高，可超声波焊接。寿命可靠性高,高,成本,单体较多，因此为了保证温度、性能一致性和模块安全性，需要增加额外成本,高,集成效率高，易进行热管理控制,中,机械性能好，同时易进行热管理设计，成本最低,低,圆柱、软包、方形模组对比圆柱电池模组软包电池模组方形电池模组,16,新能源动力电池介绍-课件,17,圆柱、软包、方形电池包对比,圆柱电池包,软包电池包,方形电池包,管理系统,小容量的单体电芯导致管理系统（尤其是热管理系统）的复杂程度大大增加,困难,大容量电池，管理系统相对简单,较易,大容量电池，管理系统相对简单,较易,能量密度,由于模块能量密度低，导致能量密度不是很理想,一般,由于模块可以集成很高的能量密度，且空间利用率高，因此系统能量密度高；,高,由于模块可以集成很高的能量密度，且空间利用率高，因此系统能量密度高；,较高,热失控,安全性,圆柱单体容量小，热失控时影响较小,一般,软包电池热失控会发生鼓包现象，由于现阶段容量相对较小，不易发生爆炸,高,热失控、针刺会导致模组爆炸,高,成本,单体较多，因此为了保证温度、性能一致性和模块安全性，需要增加额外成本,高,集成效率高，易进行热管理控制,中,机械性能好，同时易进行热管理设计，成本最低,低,圆柱、软包、方形电池包对比圆柱电池包软包电池包方形电池包管理,18,新能源动力电池介绍-课件,19,电池选择,选择哪种电池，主要原因是企业对电池综合性能的平衡和车型设计偏好不同。综合性能包括：能量密度、安全系数、生产效率、寿命长短、生产成本、充放电倍率、产品一致性和工艺难度等，它们密切相关，又相互牵制。,在市场最关注的安全性、能量密度、循环寿命方面，软包电池具有优势。,安全性方面：软包出现安全性问题时，一般是电池包鼓气裂开，但由于机械性能不强，因而不易发生爆炸。,能量密度方面：由于软包电池外包装采用更加轻薄的铝塑膜，因而电芯的能量密度更高。,循环寿命方面：软包电池循环寿命更长，,100,次循环衰减比铝壳少,4%-7%,。,中国政府重视电池能量密度进步，节能与新能源汽车技术路线图中提出,2020,年单体,350wh/kg,和系统,250wh/kg,的能量密度要求，三元软包电池有望领先另外两种电池达到这一要求。,软包的不足之处：软包电池由于外包装较薄，在出现极端情况时容易被刺穿，因而在,pack,环节需要加入金属防护层给予更多的保护，这也会带来成组效率低、成本提升的问题。,解决成组效率低的问题主要可以通过：,1),提升单体电芯容量以减少电芯使用量，从而降低,pack,过程中的其他配件使用量,;2),提升模组和系统内部的空间利用率，可通过改进布局等方式实现,;3),使用轻量化材料等等。,软包电池低成组效率的短板逐渐弥补。目前看软包电池的成组效率逐渐提升，由前两年的不足,60%,提升至,65%,以上。从国际主流车型看，过去,5,年软包电池的系统能量密度提升最高，并且最高系统能量密度已经接近特斯拉装配的松下圆柱电池。,电池选择选择哪种电池，主要原因是企业对电池综合性能的平衡和车,20,