电车单体电芯是构成电动车动力电池的最小单元,是储存和释放电能的基本部件,以下是关于它的介绍:
- 结构组成
- 正极:通常采用锂金属氧化物,如三元材料NMC、磷酸铁锂LiFePO?、钴酸锂等。这些材料负责在充放电过程中释放/吸收锂离子,直接影响电池能量密度与性能。
- 负极:多为石墨或硅碳复合材料,用于储存锂离子并与正极协同完成电化学反应。
- 电解液:由锂盐(如LiPF?)和有机溶剂组成,作为离子传导介质,在电池充放电过程中,促进锂离子在正负极间的迁移。
- 隔膜:一般是微孔聚合物薄膜,如聚乙烯或聚丙烯材质。其作用是隔离正负极,防止短路,同时允许离子通过,保证电池内部的离子传导。
- 集流体:正极使用铝箔,负极使用铜箔,作为电流传输通道,收集和传输正负极产生的电流。
- 外壳:通常为铝壳或钢壳,主要起到保护内部结构的作用,为电芯提供机械支撑,确保其在使用过程中不受外界因素的损坏。
- 类型
- 圆柱电芯:常见的型号有18650、21700、46800等。以18650为例,前两位数字“18”代表圆柱电芯的直径为18mm,第3、4位数字“65”代表高度为65mm,最后的“0”表示圆柱形状。圆柱电芯具有生产工艺成熟、散热性能较好等优点。
- 方形电芯:封装可靠度高、系统能量效率高、能量密度较高、结构较为简单、扩容相对方便,可以通过提高单体容量来提高能量密度,稳定性相对较好,是目前国内电动车常用的电芯类型。
- 软包电芯:采用铝塑膜包装,安全性好、重量较钢壳和铝壳电池轻、具有较高的质量比能量、内阻小、循环寿命更长。但存在型号众多自动化程度低、生产效率低、成本高、高端铝塑膜严重依赖进口、一致性较差等问题。
- 作用:电车单体电芯通过化学反应实现电能的储存和释放,为电动车提供动力。在充电时,电能转化为化学能存储在电芯中;放电时,化学能再转化为电能,为车辆的电机等设备提供电力,驱动车辆行驶。多个单体电芯通过串并联组合形成模组,再由模组进一步集成成电池包,最终为电动车提供足够的电压、容量和功率。