电车电池是什么东西做的

2025-02-15 20:53:36  阅读 13 次 评论 0 条

电车电池通常指的是电动汽车或电动自行车等使用的电池,其主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜等部分组成,以下是各部分的常见制作材料:
正极材料

  • 磷酸铁锂(LiFePO?):具有较高的安全性、良好的循环性能和适中的成本。其理论比容量为170mAh/g,实际比容量可达到140-150mAh/g左右,工作电压一般在3.2V左右。广泛应用于电动自行车、部分电动汽车以及储能领域。
  • 三元材料:如镍钴锰酸锂(LiNiCoMnO?,简称NCM)和镍钴铝酸锂(LiNiCoAlO?,简称NCA)。NCM根据镍、钴、锰的比例不同,有NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等多种型号。NCM811的比容量较高,可达到200mAh/g以上,工作电压在3.6-3.8V左右,能量密度高,但安全性相对磷酸铁锂略差,常用于高端电动汽车。NCA的比容量也较高,以特斯拉为代表的部分车企在其电池体系中采用NCA材料。

负极材料
  • 石墨:是目前最常用的负极材料,具有层状结构,能够可逆地嵌入和脱出锂离子。其理论比容量为372mAh/g,实际比容量通常在350mAh/g左右,具有价格低廉、充放电效率高、循环性能好等优点。
  • 硅基材料:硅的理论比容量高达4200mAh/g,是石墨的十多倍,但硅在充放电过程中体积变化大,会导致电极材料粉化、脱落,从而影响电池的循环性能和使用寿命。为解决这一问题,通常会采用硅碳复合材料等技术,将硅与碳等材料复合使用,提高硅基负极材料的性能。

电解液
  • 溶剂:常用的有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等。这些有机溶剂具有良好的溶解性和较低的粘度,能够保证锂离子在其中的快速传输。通常会将多种溶剂按照一定比例混合使用,以达到最佳的性能。
  • 锂盐:六氟磷酸锂(LiPF?)是目前应用最广泛的锂盐,具有较高的离子电导率和良好的电化学稳定性。在电解液中,LiPF?会解离出锂离子和六氟磷酸根离子,为电池的充放电过程提供导电离子。
  • 添加剂:为了改善电解液的性能,还会添加一些功能添加剂,如成膜添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂等。

隔膜
  • 聚烯烃隔膜:主要包括聚乙烯(PE)隔膜和聚丙烯(PP)隔膜。PE隔膜具有较高的柔韧性和良好的低温性能,PP隔膜则具有较高的熔点和较好的耐热性。通过特殊的制备工艺,可将PE或PP制成具有微孔结构的隔膜,这些微孔能够允许锂离子通过,同时阻止正负极之间的电子直接传导,防止电池短路。
  • 复合隔膜:为了进一步提高隔膜的性能,近年来出现了复合隔膜,如在聚烯烃隔膜表面涂覆陶瓷颗粒、聚合物等涂层材料,形成陶瓷复合隔膜或聚合物复合隔膜。

此外,电池的外壳通常由金属(如铝、钢等)或工程塑料制成,起到保护内部结构和容纳电池组件的作用。

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