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年产30亿瓦时锂离子动力电池研发及产业化项目可行性研究报告

年产30亿瓦时锂离子动力电池研发及产业化项目可行性研究报告
年产30亿瓦时锂离子动力电池研发及产业化项目可行性研究报告

第一章总论

1.1.项目背景

1.1.1.项目名称

项目名称:年产30亿瓦时锂离子动力电池研发及产业化项目1.1.2.建设单位概况

1.1.3.可行性研究报告编制依据

可行性研究报告编制依据主要有:

《投资项目可行性研究报告编制指南》(试用版);

《建设项目经济评价方法及参数》(第三版);

《建设项目经济评价案例》(第三版);

《中华人民共和国环境保护法》;

《中华人民共和国消防法》;

《锂离子电池行业规范条件》;

《汽车动力蓄电池行业规范条件》;

《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》;

《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修订);

国家、江苏省有关设计和建筑规范、标准;

项目建设单位提供的相关资料;

编制过程中实际调查及收集的其他资料。

1.1.4.项目提出的理由与过程

近年来,随着石油等不可再生能源的日益减少,人类生存环境的不断恶化,世界各国开始大力倡导低碳经济和无碳经济。能源与环境已成为当前全球最为关注的问题,能源是经济发展的基础,而环境是

制约经济发展的重要因素。中国作为能源消耗大国,近几年能源需求快速增长,对国家能源安全构成了严重威胁,形势十分严峻。节能降耗,减少对石油资源的依赖,降低环境污染,已成为我国经济持续发展迫切需要解决的问题。

为了解决能源短缺和环境污染问题,研究新能源、新动力以替代石油等化石燃料成为各方关注的焦点,吸引了众多世界级大企业、大资本乃至国家力量重金投入研发。目前,电动汽车的开发愈来愈受到各国政府及汽车生产行业的重视,竞相开发了以动力电池为动力源的环保节能型电动汽车。电动汽车由于具有效率高、能源不依赖燃料、在使用地点“零排放”等特点,成为最具竞争力的新能源汽车发展方向。开发动力电动车的重点和关键在于开发与电动车相配套的动力电池,锂离子电池作为新一代动力源,也受到了世界的广泛关注,其产业呈现高速增长的态势。

锂离子动力电池具有高比能量、耐高低温使用、大电流放电、循环寿命长、安全性能好、绿色环保等众多优点,是新兴的二次绿色电源产品。在电动汽车、储能领域、备用电源、电脑、电动自行车、电动摩托车、电瓶车、空调、矿灯、电动工具等领域有广阔的应用前景。

锂离子动力电池作为继铅酸电池、镍氢电池后新一代环保、节能、健康、安全的电池,在当前以绿色、环保、可持续发展为主的发展模式下,无论是从政策角度还是市场环境角度来看,都面临着良好的发展机遇。锂离子动力电池正在发展成为我国新能源领域的主流产业,有巨大的市场需求和发展后劲。

目前,锂离子动力电池的发展已经列入国家中长期科技发展规划。

锂离子动力电池是国家当前优先发展的高技术产业化领域之一。在政策上锂离子动力电池产业得到了中央和地方各级政府的高度支持。随着国家开发利用新能源、推广环境保护应用技术政策的不断出台,锂离子动力电池技术与关键部件、材料的技术水平日益成熟,锂离子动力电池成本将不断下降,市场将对锂离子动力电池产品产生大规模的需求。

1.2.项目概况

1.2.1.项目地点

1.2.2.主要建设内容

(1)本项目设计产能

方型锂离子动力电池共30亿Wh/a。其中,一期方型锂离子动力电池共3亿Wh/a;二期方型锂离子动力电池共27亿Wh/a。

(2)建筑指标

本项目共用地425亩,建筑面积118195.33m2,计容建筑面积180373m2。其中,

项目一期租赁厂房,总用地33400.67m2(约50亩),租赁厂房的建筑面积14764.33m2,计容建筑面积24917 m2(层高大于8m,双倍计容),容积率0.75。现有厂房主要改造为生产车间、化成车间、研发楼等。

项目二期新增用地249780m2(约375亩),本次新建建筑面积103431m2,计容建筑面积155456m2(层高大于8m,双倍计容)。主要建设电极原料库、装配材料库、成品库、电极车间、装配车间、化成车间、动力站、研发中心、综合楼、电解液仓、废水站、NMP罐区、35kV变配电站、废水站、门卫等。厂区总容积率0.87。

(3)设备

项目共新增设备959台(套)。其中,新增主要进口设备57台(套),主要为粉浆系统、涂敷机、自动测厚仪、陶瓷粉浆系统、自动切片机、全自动装配线、自动运输系统等。项目新增主要国产设备902台(套),主要为涂敷机、碾压机、剪切机、真空烘箱、真空泵、全自动卷绕机、焊接系统、自动封口线、自动清洗机、自动化成系统、纯水设备、空压机、除湿机、冷水机组、制氮机、电动叉车、测试设备等。

项目一期共新增设备150台(套),其中,进口设备5台(套)、国产设备145台(套)。

项目二期共新增设备809台(套),其中,进口设备52台(套)、国产设备757台(套)。

1.2.3.主要建设条件

本报告主要从政策许可、选址论证、建设场地状况、总平面方案、资金筹措等制约项目实施的主要因素进行调查研究,经过充分研究,主要结论是,项目选址符合有关产业布局规划要求。项目用地现状为镇江市国有出让土地,场地地质条件一般,项目规划总平面经过设计部门精心设计,保证了各功能分区的合理性及相互关联的便捷性,项目方案既满足国家有关标准及产品生产要求,又考虑了满足将来一定时期内发展的要求。项目实施资金筹措拟由企业自筹,资金筹措方案可行,筹资总额能确保项目顺利实施。

1.2.4.项目投入总资金及效益情况

本项目总投资290498万元,其中固定资产投资240310万元(固定资产投资强度565万元/亩),流动资金50188万元。固定资产投资中工程费用为207058万元,工程建设其他费用为21809万元,预备

费为11443万元。

达产年销售收入526500万元,利润总额98319万元,净利润73739万元,投资利润率33.84%,所得税后内部收益率18.45%,所得税后投资回收期6.74年。增值税及附加25885万元,所得税24580万元。

第二章项目必要性分析

2.1.相关规划分析

2.1.1.《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》

规划目标:

产业化取得重大进展。到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆,燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。

技术水平大幅提高。新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平,掌握混合动力、先进内燃机、高效变速器、汽车电子和轻量化材料等汽车节能关键核心技术,形成一批具有较强竞争力的节能与新能源汽车企业。

配套能力明显增强。关键零部件技术水平和生产规模基本满足国内市场需求。充电设施建设与新能源汽车产销规模相适应,满足重点区域内或城际间新能源汽车运行需要。

管理制度较为完善。建立起有效的节能与新能源汽车企业和产品相关管理制度,构建市场营销、售后服务及动力电池回收利用体系,完善扶持政策,形成比较完备的技术标准和管理规范体系。

实施节能与新能源汽车技术创新工程任务:

加强新能源汽车关键核心技术研究。大力推进动力电池技术创新,重点开展动力电池系统安全性、可靠性研究和轻量化设计,加快研制动力电池正负极、隔膜、电解质等关键材料及其生产、控制与检测等装备,开发新型超级电容器及其与电池组合系统,推进动力电池及相关零配件、组合件的标准化和系列化;在动力电池重大基础和前沿技

术领域超前部署,重点开展高比能动力电池新材料、新体系以及新结构、新工艺等研究,集中力量突破一批支撑长远发展的关键共性技术。加强新能源汽车关键零部件研发,重点支持驱动电机系统及核心材料,电动空调、电动转向、电动制动器等电动化附件的研发。开展燃料电池电堆、发动机及其关键材料核心技术研究。把握世界新能源汽车发展动向,对其他类型的新能源汽车技术加大研究力度。

到2015年,纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车最高车速不低于100km/h,纯电驱动模式下综合工况续驶里程分别不低于150km 和50km;动力电池模块比能量达到150Wh/kg以上,成本降至2元/Wh 以下,循环使用寿命稳定达到2000次或10年以上;电驱动系统功率密度达到2.5kW/kg以上,成本降至200元/kW以下。到2020年,动力电池模块比能量达到300Wh/kg以上,成本降至1.5元/Wh以下。

本项目产品为动力电池的研发及产业化项目,符合规划关于节能及新能源汽车动力电池技术创新相关规定。

2.1.2.《安徽省国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》

“十三五”时期,安徽经济社会发展的总体目标是:在提高发展平衡性、包容性、可持续性的基础上,经济增长速度全国争先、中部领先,年均增长8.5%左右,到2020年地区生产总值达到3.6万亿元,努力向4万亿元冲刺。涌现一批在全国有重要影响力的经济强市、经济强县和开发园区,综合实力和竞争力进一步提高。

深入实施《战略性新兴产业集聚发展工程》,推动电子信息、智能装备、新材料等一批战略性新兴产业加速发展成为主导产业,引领带动产业转型升级。

围绕新一代信息技术、智能装备、先进轨道交通装备、海洋工程

装备和高端船舶、航空航天装备、节能和新能源汽车、新材料、新能源、节能环保、生物医药和高端医疗器械、现代农业机械等先进制造业,强化龙头带动,增强创新能力,完善产业配套,促进集群集聚发展。发挥好专项引导资金、产业发展基金作用,高水平规划、高标准建设,加快建设第一批战略性新兴产业集聚发展基地,稳步推进后续批次基地建设,鼓励建设市级战略性新兴产业集聚区。打造20个左右在国内外具有重要影响力的产业基地,战略性新兴产业集聚发展基地工业总产值突破1.5万亿元,其中10个左右基地产值突破千亿元。”

根据《战略性新兴产业分类》(2012),锂离子电池行业属于战略性新兴产业,本项目的建设符合规划关于加快发展战略性新兴产业的要求。

2.1.

3.《六安市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》

经济目标:综合实力迈上新台阶。地区生产总值年均增长8.5%左右,到2020年实现1500亿元。全社会固定资产投资额年均增长12%左右,力争突破1750亿元。消费对经济增长贡献持续加大,社会消费品零售总额增速高于经济增长速度,年均增长11%左右,到2020年达到820亿元。

装备制造业。重点发展核装备、航空设备等特种高端装备,新能源汽车和汽车零部件生产,电机、机床、机器人等通用设备和基础零部件生产,积极支持工程机械生产发展。依托应流集团,引进中航、中广核等龙头企业,发展航空航天装备、核装备关键零部件生产。依托冀东华夏、博微长安、星瑞齿轮、强大齿轮等企业,发展改装汽车及汽车变速箱、齿轮、压铸件、翻转锁止、汽车电子、传感器等汽车零部件生产,着力打造百亿元齿轮产业集群。依托江淮电机、恒源机

械、瑞普数控等企业,引进整机及核心零部件制造商、集成商,发展高档数控机床以及机器人设计、生产和集成应用为主的智能制造业,重点发展节能电机、水工环保设备、节能电工设备等节能环保设备和基础零部件制造业,着力打造百亿元电机产业集群。积极支持威玛重工、维麦科斯发展工程机械生产。大力引进新能源汽车及其电池、齿轮、变速器、电机等主要零部件生产,加快新能源汽车充电桩、车载充电机等充电设施建设,建设成全国重要的新能源客车及专用车生产基地。到2020 年力争产值达到800 亿元,把我市打造成全省重要装备制造产业基地。

锂离子电池行业属于战略性新兴产业,本项目的建设符合规划关于加快发展新能源汽车的要求。

2.1.4.《金寨县国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》

经济目标:地区生产总值力争达到180亿元,年均增长14.9%(现价),增速保持大别山革命老区县域经济前列,人均地区生产总值与全省平均水平差距进一步缩小。实现财政收入20.2亿元,年均增长14.9%。全社会固定资产投资总额达到320亿元,年均增长14.9%。社会消费品零售总额达到115亿元,年均增长14.9%。进出口总额达到7000万美元,年均增长13.6%。产业结构进一步优化,三次产业比例调整为15:50:35。

以机械零部件加工为基础,以工程机械液压件、数控注塑机、车辆轮毂、烘干设备、电动车等生产项目建设为重点,积极引进整车、整机企业,延长产业链,促进产业集群发展。做强汽车、叉车、电动车零部件产品,大力发展机床、输变电设备、发电设备等市场空间大的专用机械部件制造。推进农业机械加工企业改造升级,增强大企业

配套能力。积极引进一批高端装备、新能源汽车或整机、整车、总成生产项目,推进新能源车辆产业园建设。积极推广先进节能环保技术、工艺和装备,推动制造过程低碳化、循环化、集约化。到2020年,机械制造产业实现产值35亿元以上。

锂离子电池行业属于战略性新兴产业,本项目的建设符合规划关于加快发展新能源汽车的要求。

2.2.产业政策分析

2.2.1.属于《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修订)中的鼓励类

本项目属于《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修订)鼓励类——十九、轻工——16、锂二硫化铁、锂亚硫酰氯等新型锂原电池;锂离子电池、氢镍电池、新型结构(卷绕式、管式等)密封铅蓄电池等动力电池;储能用锂离子电池和新型大容量密封铅蓄电池;超级电池和超级电容器。

2.2.2.新能源汽车相关政策分析

(1)《关于免征新能源汽车车辆购臵税的公告》。财政部、税务总局、工信部下发《关于免征新能源汽车车辆购臵税的公告》,提出自2014年9月1日至2017年12月31日对购臵的新能源汽车免征车辆购臵税。

(2)《政府机关及公共机构购买新能源汽车实施方案》。国家机关事务管理局与财政部、科技部、工信部、发改委还联合制定了《政府机关及公共机构购买新能源汽车实施方案》,提出2014年至2016年,中央国家机关以及纳入财政部、科技部、工信部、发改委备案范围的新能源汽车推广应用城市的政府机关及公共机构购买的新能源

汽车占当年配备更新总量的比例不低于30%,以后逐年提高。除上述政府机关及公共机构外,各省(区、市)其他政府机关及公共机构,2014年购买的新能源汽车占当年配备更新总量的比例不低于10%(其中京津冀、长三角、珠三角细微颗粒物治理任务较重区域的政府机关及公共机构购买比例不低于15%);2015年不低于20%;2016年不低于30%,以后逐年提高。

(3)《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知(征求意见稿)》。2014年12月26日,国家财政部、科技部、工业和信息化部、发改委联合发布《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知(征求意见稿)》,明确了国家将在2016-2020年继续实施新能源汽车推广应用补助政策,并且政策适用范围由之前的89个示范城市推广到全国。

(4)《关于“十三五”新能源汽车充电设施奖励政策及加强新能源汽车推广应用的通知》(征求意见稿)。2015年12月,财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委、国家能源局联合发布了《关于“十三五”新能源汽车充电设施奖励政策及加强新能源汽车推广应用的通知》(征求意见稿),给出了中央财政充电设施奖励资金的各省(区、市)应满足的条件,目的为加快推动充电基础设施建设,培育良好的新能源汽车市场服务和应用环境。

(5)《关于促进绿色消费的指导意见》新能源汽车部分。发改委、科技部、财政部、商务部、环保部等十部门联合制定了《关于促进绿色消费的指导意见》(以下简称“意见”)。意见提出鼓励绿色产品消费、扩大绿色消费市场、加强金融扶持等17条具体举措,力促绿色消费发展。新能源汽车部分,则提出鼓励绿色产品消费、完善绿色采

购制度、完善经济政策、加强金融扶持。

(6)《2016年能源工作指导意见》。2016年4月国家能源局网站发布了《2016年能源工作指导意见》,《意见》明确:2016年,能源消费总量43.4亿吨标准煤左右,非化石能源消费比重提高到13%左右,天然气消费比重提高到6.3%左右,煤炭消费比重下降到63%以下。《意见》还提出要全面推进电动汽车充电设施建设,2016年,计划建设充电站2000多座、分散式公共充电桩10万个,私人专用充电桩86万个,各类充电设施总投资300亿元,可见国家对于未来新能源及新能源汽车发展的支持。

这些政策都充分表明新能源汽车产业政策具有长期稳定性,有力地推动产业快速向好发展。

2.3.行业准入分析

2.3.1.《锂离子电池行业规范条件》

为加强锂离子电池行业管理,引导产业转型升级,大力培育战略性新兴产业,推动锂离子电池产业健康发展,根据国家有关法律法规及产业政策,依据优化布局、规范秩序、保障质量、安全管理、推动创新、分类指导的原则,制定《锂离子电池行业规范条件》。

(1)企业应具备以下条件:在中华人民共和国境内依法注册成立,具有独立法人资格;具有锂离子电池行业相关产品的独立生产、销售和服务能力;具有高新技术企业资质或省级以上独立研发机构、技术中心;主要产品具有技术发明专利。

(2)企业应满足以下规模要求:

电池年产能不低于1亿Wh;

正极材料年产能不低于2000t;

负极材料年产能不低于2000t;

隔膜年产能不低于2000万m2;

电解液年产能不低于2000t,电解质产能不低于500t。

企业申报时上一年实际产量不低于实际产能的50%。

(3)企业应采用工艺先进、节能环保、安全稳定、自动化程度高的生产工艺和设备,在电极制造和电极卷绕或叠片等关键工序应采用自动化设备,注液时具备温湿度和洁净度等环境条件控制,具备有机溶剂回收系统。

(4)企业产品质量须满足相关国家标准或行业标准,应通过联合国《关于危险货物运输的建议书—试验和标准手册》第III部分38.3 节要求的测试,鼓励企业制定高于国家或行业标准的企业标准。企业应建立质量管理体系并通过认证,建立相应的产品质量可追溯制度。配备质量检验部门和专职检验人员。

电池:

1.消费型单体电池能量密度≥150Wh/kg,电池组能量密度≥120Wh/kg,聚合物单体电池体积能量密度≥550Wh/L。循环寿命≥400次且容量保持率≥80%。

2.动力型电池分能量型和功率型,其中能量型单体电池能量密度≥120Wh/kg,电池组能量密度≥85Wh/kg,循环寿命≥1500次且容量保持率≥80%。功率型单体电池功率密度≥3000W/kg,电池组功率密度≥2100W/kg,循环寿命≥2000次且容量保持率≥80%。电动自行车用电池组循环寿命≥600次且容量保持率≥80%,电动工具用电池组循环寿命≥500 次且容量保持率≥80%。

3.储能型单体电池能量密度≥110Wh/kg,电池组能量密度

≥75Wh/kg,循环寿命≥2000次且容量保持率≥80%。

本项目建设规模、工艺要求、产品性能要求、生产安全卫生环保等应符合锂离子电池行业规范条件。

2.3.2.《汽车动力蓄电池行业规范条件》

锂离子动力蓄电池单体企业年产能力不得低于2亿Wh,金属氢化物镍动力蓄电池单体企业年产能力不得低于1千万Wh,超级电容器单体企业年产能力不得低于5百万Wh。系统企业年产能力不得低于10000套或2亿Wh。企业应在动力蓄电池产品的安全性、一致性和循环寿命等方面制订不低于国家或行业标准的企业标准,并予以实施。

单体企业应具有电极制备、电芯装配、化成等工艺过程的生产设备设施,生产车间内配备必要的温度、湿度、洁净度等检测和控制设施。

单体企业应至少具有电极制备、叠片/卷绕、装配、注液、化成等关键工艺过程的自动化生产能力和在线检测能力,并具有单体电池分选等保证生产一致性的能力。系统企业应至少具有焊接或连接等成组关键工艺过程的自动化生产能力和相应的检测能力。

企业应建立产品设计研发机构。配备相应的研发设备,包括开发工具、软件、研发及测试设备、试制设备等。

本项目为年产30亿Wh锂离子动力电池研发及产业化项目,按照汽车动力蓄电池行业规范条件进行设计、研发、生产、检验测试。

2.4.项目建设的必要性分析

2.4.1.有利于实现节能减排和环境保护目标

锂离子电池是新兴的节能环保产品,近年来在全球范围内得到迅

速发展。研究显示,锂离子电池可以替代铅酸等传统电池,广泛应用于交通、信息、能源、军事等众多领域,特别是在电动汽车、电动自行车等领域的应用,可以大大减少污染物的排放。据行业专家分析,以汽车为例,一辆轿车每百公里排污约2.3kg,如果每辆车平均每天行驶50km,则一辆车每年排污约420kg,这还不含汽车使用的燃料在石油开采和炼制过程中产生的大量污染。若每年生产成组30万辆轿车用电池,如果每辆车平均每天行驶50km,以百公里耗油12.5L计算,则所产电动汽车电池每年可节约燃油73万t。若以每组电池行驶寿命15万km计算,每组电动汽车电池可节约燃油18.75t,则30万组电动汽车电池最终可节约燃油600万t。本项目的实施有利于推动节能减排目标的实现,符合国家社会经济发展和环境可持续发展要求。

2.4.2.有利于带动上下游产业协同发展

锂离子电池是我国新兴能源,应用范围广、关联度较高,在国民经济和社会发展中具有积极影响。锂电池的发展不仅对提供原材料的产业,如铝、铜等有色金属、三元材料、磷酸铁锂、石墨等产业有巨大的带动作用,而且对汽车、通讯、电子、餐饮和旅游等行业有不同程度的促进作用,同时还推动了金融和保险业的发展。此外,锂电池业是劳动、技术和资金密集型行业,对解决就业问题贡献大。其下游的汽车产业、通讯产业及销售、售后服务业等带动就业岗位数量多。本项目的实施可为当地提供更多的就业岗位,不仅解决了当前就业难问题,而且带动了相关行业发展。

综上所述,本项目的建设,符合国家相关产业政策,是满足市场需求和新能源不断发展的需要。同时为公司在锂电新能源领域不断发展壮大提供坚实的基础。

2.4.

3.有利于促进当地经济发展,增加地方财政收入

项目的实施有利于增加地方财政收入,促进和带动当地经济发展。同时,本项目的开展可以带来更多的就业机会。项目建设过程可以吸引闲臵的社会劳动力,为闲臵社会人员转移做出一定的贡献。此外,本项目建设过程中可为设计院、施工单位、监理单位等提供许多机会。因此,本项目的建成投产对镇江市的经济效益和社会效益以及行业科技水平的提高,都会带来积极的影响。

2.4.4.有利于促进企业自身发展及行业地位的提升

项目建设是实现力信公司中长期发展规划的战略需求,项目建设是市场竞争及企业自身发展的需要。

动力电池作为国家战略性新兴产业中新能源与新能源汽车的重

要组成部分,是公司发展战略的重中之重。公司始终坚持把动力电池科技创新和技术进步视为动力电池业务发展的核心竞争力。计划通过在重点项目上的示范运营来积累商业化和工程经验,坚持与重点客户合作开发、共同进步来获得稳定的市场份额。

本项目首期新建方型锂离子动力电池3亿瓦时产能将对力信公司

二期新建项目起到标准和示范作用。

综上所述,力信公司具有较好的技术、装备条件以及管理组织经验,实施该项目能够形成方型锂离子动力电池批量生产能力,促进公司产品开拓市场,扩大市场覆盖面,提高产品附加值和市场占有率,提高企业盈利能力,促进企业发展。本项目的实施,对促进我国动力电池及相关产业的发展,推动我国节能、减排和环保产业的发展,增强我国相关产品的国际竞争力具有深远影响。可见,实施本项目是非常有必要的。

第三章市场分析

3.1.锂离子电池市场分析

3.1.1.全球锂离子市场分析

(1)市场总体规模飞速扩大

1991年全球第一只商业化锂离子电池由日本索尼推向市场以来,锂离子电池产业发展已走到其第25个年头。经过20多年的发展,锂离子电池市场规模从无到有,先后超越镍镉电池、镍氢电池等其他二次电池而发展成为仅次于铅酸电池的第二大二次电池产品。欧洲知名产研机构Avicenne Energy发布的统计数据显示,从1990年至2012年间,锂离子电池市场规模从0.5万kWh(1990年还处在试应用阶段)快速发展到3233.47万kWh(注:与国内统计的数据有所不同,主要原因是该机构对中国情况不是很了解),年均复合增长率高达49%,仅次于铅酸电池的3.26亿kWh。该机构的数据显示,2000年之前10年的锂离子电池市场规模的年均复合增长率高达70.8%,之后10年为年均27.1%。

真锂研究对锂电市场的统计始于2010年。从2010年至2014年,比传统功能手机更耗电的智能手机以及平板电脑、电动汽车等新兴市场的崛起,推动了锂离子电池市场的快速发展和市场普及。到2014年全球锂离子电池市场规模快速发展到6646.5万kWh,是2010年的3倍多。在全球经济总体处于低谷徘徊的情况下,如此高速增长尤为难得。

对于未来市场规模的预期,在综合考虑各种因素的情况下,真锂研究和中国电池网在去年预期的基础上有所调低,预计2020年全球锂离子电池市场规模将会超过2亿kWh,21世纪第二个10年的年均复合增长率接近25%。与此同时,铅酸电池市场规模到2020年前后预计将下降到2010年时2.7亿kWh左右的水平。此消彼长,大约在2022年或2023年前后,锂离子电池就将超越铅酸电池而成为市场用量最大的二次电池产品。

图3-12010年至2020年全球锂电市场规模图(单位:万kWh)(数据来源:真锂

研究、中国电池网,2015年8月)

锂离子电池自诞生之日起,就在抢占其他二次电池的市场份额,同时还在创造新的市场需求。锂离子电池首先切入手机、数码相机、笔记本等消费类电子产品市场,用了几年时间迅速一统天下,而镍镉电池、镍氢电池则快速退出这个市场。在目前镍镉电池用量最大的电动工具市场,2014年锂离子电池以60%的市场份额远超镍镉电池,而且市场份额还在进一步扩大。在目前镍氢电池用量最大的混合动力汽车(HEV)市场,占据85%市场份额的丰田和本田(丰田70%+本田15%)已开始采用锂离子电池,且用量逐步扩大。

铅酸电池目前主要的应用市场是车辆启动、以电动二轮和三轮车为代表的交通工具、UPS电源等领域,其中车辆启动市场占比约70%。在这些领域,锂离子电池都已开始蚕食铅酸电池的市场份额。在开发更加节能的汽车产品的要求下,车企巨头正在纷纷开发采用“12V铅酸电池+48V锂离子电池”双电池启停系统的汽车产品,这种配备双电系统的汽车产品有望在2020年之前占据汽车市场的半壁江山(在12V启动电池本身,也有车企在考虑用锂离子电池替代铅酸电池);而下一步的发展趋势也显而易见,就是放弃铅酸电池,开发只使用锂离子电池的xEV产品(xEV=HEV+PHEV+EV)。在电动自行车、电动三轮车、低速电动汽车等交通工具市场,锂离子电池用量都在快速增长。

锂离子电池同时在创造新的市场需求。在平板电脑、电动汽车(PHEV+EV)、与分布式风光发电相配套的家庭储能等新兴市场,锂离子电池有的是不二之选,有的是首选。在尚未兴起的电网储能等市场,目前已开展的相关示范运行项目中,锂离子电池的用量显著超过其他二次电池(如极具代表性的国家电网张北风光储输示范项目等)。

锂离子电池之所以能在市场上攻城掠地,主要得益于它快速下滑的价格。就性能而言,锂离子电池明显优于铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等主要竞争对手。通过性能的优势,锂离子电池逐渐扩大了市场规模,而需求的增长直接导致产能扩张、制造成本下降,这又反过来刺激市场需求进一步增长。锂电池产业就这样走上了一条良性循环的发展道路。相对应的是,其他二次电池则在“市场需求下降→越来

越不具规模效益→成本上升→市场需求进一步下降”的恶性循环道路上渐行渐远。

图3-2 铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池价格变化走势(单位:元/Wh)(数据来源:真锂研究、中国电池网,2015年8月)

从图3-2可以看到,与镍氢电池相比较,锂离子电池在2007年时的性价比就已经超越了镍氢电池,绝对单位价格在2009年时就已经低于镍氢电池。与铅酸电池相比较,锂离子电池循环寿命普遍是铅酸电池的2倍以上,价格在2014年也已经下降到2倍左右,两者的单位循环寿命价格几乎相当,性价比方面则开始占据优势。同时我们可以看到,铅酸电池的价格已进入一个上升通道,而锂离子电池价格还有下探空间。因此,可以将2014年看做是一个时间拐点的话,那么在这之后,锂离子电池替代铅酸电池的进程将会显著加快。

(2)市场重心向动力应用方向转移

如果把锂离子电池的下游应用市场分为消费类电子产品、电动交通工具、工业储能这三大板块,我们可以发现,锂离子电池的需求重心正处于由消费类电子产品的小电池市场向电动交通工具和工业储

锂离子动力电池安全性及解决方法(2021)

Safety issues are often overlooked and replaced by fluke, so you need to learn safety knowledge frequently to remind yourself of safety. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 锂离子动力电池安全性及解决方 法(2021)

锂离子动力电池安全性及解决方法(2021)导语:不安全事件带来的危害,人人都懂,但在日常生活或者工作中却往往被忽视,被麻痹,侥幸心理代替,往往要等到确实发生了事故,造成了损失,才会回过头来警醒,所以需要经常学习安全知识来提醒自己注意安全。 在新能源汽车发展过程中,除价格高、续驶里程短和充换电基础设施不足外,动力安全性是消费者和专业人士关注的重点。这个问题也影响到了动力电池比能量的提升。 “发展防短路、防过充、防热失控、防燃烧及不燃性电解液是应对动力电池安全性的关键。”武汉大学艾新平教授在上海举行的第14届中国国际工业博览会新能源汽车产业发展高峰论坛上强调。 锂离子动力电池不安全行为的发生机制 艾新平分析指出,锂离子动力电池除了正常的充放电反应外,还存在很多潜在的放热副反应。当电池温度或充电电压过高时,很容易引发这些放热副反应。 主要的过热副反应包括:1.SEI膜在温度高于130℃时分解,使电解液在裸露的高活性碳负极表面大量还原分解放热,导致电池温度升高。这是引发电池热失控的根本原因。 2.充电态正极的热分解放热,及进一步由活性氧引发的电解液分

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程

电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 规范性引用文件(其中的一部分) 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db 交变湿热(12h+12h循环)(IEC 60068-2-30:2005,IDT) GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动(数字控制)和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV)GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV)GB/T 19596-2004 电动汽车术语(ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 术语和定义 1.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置,必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注:蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制,或者通过蓄电池控制单元控制。 1.2 蓄电池控制单元 battery control unit (BCU) 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数,并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。 1.3 1 / 20

2017年动力锂电池市场研究报告

2017年动力锂电池市场研 究报告 2016年12月

目录 前言 (6) 1.动力锂电池产能阶段性过剩,高能量密度三元电池是发展方向 (8) 1.1磷酸铁锂电池市占率暂时领先,高性能三元电池后来居上 (8) 1.1.1 14-15年国内新能源汽车行业维持高增长 (8) 1.1.2新能源客车和乘用车对动力电池需求量较大 (9) 1.1.3磷酸铁锂动力电池装载比例暂具优势 (10) 1.1.4三元材料动力锂电池能量密度优于磷酸铁锂 (11) 1.22020国内动力锂电池需求84GW H,其中三元需求65GW H (13) 1.2.1预计2017年国内新能源汽车产销量达到66万辆 (13) 1.2.2预计2017年国内动力锂电池需求量约30GWh (14) 1.316年底国内动力锂电池产能估算超过100GW H,其中三元产能约39GW H (17) 1.3.1动力锂电池产能主要以磷酸铁锂和三元为主 (17) 1.3.2达到8GWh产能锂电池企业目前仅3家 (17) 1.4锂电池产能过剩推动行业洗牌,高镍NCM和NCA三元电池迎来发展 .. 19 1.4.1 17-18年国内磷酸铁锂和三元锂电池产能均处于过剩 (19) 1.4.2三元需求仍有增长空间,看好高镍NCM和NCA三元材料电池 (20) 1.4.3 17年动力锂电池价格下调压力较大,预计毛利率可维持相对稳定 (21) 2.政策护航,引导锂电池行业健康可持续发展 (23) 2.1新能源汽车补贴政策调整,对电池系统能量密度提出更高要求 (23) 2.1.1新能源客车补贴退坡较大,能量密度要求提升推动磷酸铁锂电池行业洗 牌 (23)

动力电池系统设计讲解

深入浅出史上最易懂的动力电池系统 设计讲解 2 [摘要]动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提,同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。 动力电池系统指用来给电动汽车的驱动提供能量的一种能量储存装置,由一个或多个电池包以及电池管理(控制)系统组成。动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提,同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。 比如整车厂会针对要设计的整车,在考虑安全设计、线束连接线设计、接插件设计等相关要求后,形成一个有限的动力电池系统空间大小。然后在有限的空间约束下,进行电池模组、电池管理系统、热管理系统、高压系统等布置,保证电池单体及模块均匀散热,保证电池的一致性,提高电池系统的寿命与安全。设计时要考虑到的一些整体和通用性原则包括安全性好、高比能量、高比功率、温度适应性强、使用寿命长、安装维护性强、综合成本低等。

一种典型的动力电池系统 由于不同种类电动汽车的结构和工作模式的不同,导致对动力电池的性能要求也不一样。纯电动汽车行驶完全依赖于动力电池系统的能量,电池系统容量越大,可以续航里程越长,但所需电池系统的体积和重量也越大。虽然混合动力汽车对动力电池系统的容量要求比纯电动汽车要低,但要能够在某些时候提供较大的瞬时功率。而串联式和并联式混合动力汽车对电池系统的要求又有所区别。 因此动力电池系统的设计流程一般如下:(1)先确定整车的设计要求;(2)然后确定车辆的功率及能量要求(3)选择所能匹配合适的电芯(4)确定电池模块的组合结构形式(5)确定电池管理系统设计及热管理系统设计要求(6)仿真模拟及具体试验验证。

锂离子电池安全性

车用锂离子动力电池系统的安全性剖析 国家大力支持以电动汽车为主的新能源汽车新兴产业。然而以热失控为特征的锂离子电池系统的安全性事故时有发生,困扰着电动汽车的发展。动力电池安全性事故的常见形式及成因是什么?又该采取怎样的防范措施?小编带你一览要点。 1 动力电池安全性问题 锂离子动力电池事故主要表现为因热失控带来的起火燃烧。如表1和图1 所示。 表1 近年发生的锂离子动力电池事故 图1 近年来部分锂离子动力电池事故 锂离子动力电池系统安全性问题表现为3个层次(图2)。 1)电池系统安全性的“演变”。即电池系统长期老化——“演化”(事故1、2、3、5、7)和突发事件造成电池系统损坏——“突变”(事故4、6)。 2)“触发”——锂离子动力电池从正常工作到发生热失控与起火燃烧的转折点。 3)“扩展”——热失控带来的向周围传播的次生危害。

图2 动力电池系统安全性问题的层次 2 动力电池安全性演变 2.1 “演化”与“突变” 电池系统长期老化带来的可靠性降低,演化耗时长,可以通过检测电池系统的老化程度来评估电池系统安全性的变化;相比而言安全性突变难以预测,但是可以通过既有事故的形式来改进电池系统的设计。 2.2 安全性演化机理 电池系统任何部件的老化都可能带来安全事故的触发,如事故1、7。除此之外,电池本身的安全性演化主要表现为内短路的发展。电池内部的金属枝晶生长是造成内短路的主要原因之一。值得一提的是,老化电池的能量密度降低,热失控造成的危害可能会降低;另一方面老化电池更容易发生热失控。 图3 锂离子电池内部金属枝晶的生长与隔膜的刺穿

3 电池安全事故触发 3.1 热失控机理 经过演变过程,电池事故将会进入“触发”阶段。一般在这之后,电池内部的能量将会在瞬间集中释放造成热失控,引发冒烟、起火与爆炸等现象。当然电池安全事故中,也可能不发生热失控,热失控后的电池不一定会同时发生冒烟、起火与爆炸,也可能都不发生,这取决于电池材料发生热失控的机理。 图4、图5与表2展示了某款具有三元正极/PE基质的陶瓷隔膜/石墨负极的25 A·h锂离子动力电池的热失控机理。热失控过程分为了7个阶段。 图4 某款三元锂离子动力电池热失控实验数据(实验仪器为大型加速绝热量热仪,EV-ARC) 图5 某款三元锂离子动力电池热失控不同阶段的机理 表2 某款锂离子动力电池热失控的分阶段特征与机理

动力电池设计开发计划书

动力电池设计开发计划书

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动力电池开发计划书 编制:梁修世 审核: 批准: 广东精进能源公司PACK技术应用部 2013年8 月30 日

动力电池设计开发计划书 开发人员配置 项目名称动力电池项目类型项目起止日期待定 设计开发人员职务工作职责 负责公司保护板开发策划,监督,指导,人员工作 梁修世电子负责人 安排。 负责保护板各项性能的检测,并出具相关测试数据 王海平测试技术员 报告。 负责保护板的立项方案评估,协助软件工程师共同 无硬件工程师 完成相关项目。 负责保护板立项方案评估,保护板相关软件程序编 无软件工程师 写等工作。 负责公司保护板主要电子元件及其他相关材料认证 无认证技术员 测试,并出具相关测试数据报告。 1

开发目的: 1.为了使产品性能够满足客户需求 2.保证产品可量产性大,降低风险性 3.使产品不良率可以在我司接受的范围内 4.产品成本相对的降低,性能稳定 5.使产品不断的进行优化和升级 6.使产品工艺简单化生产效率有所提高 开发所需资源: 1.需要工作经验丰富,能完成整个案子的开发设计团队; 2.保护板测试仪,大功率负载仪,示波器,多路温度测试仪器,直流电源等相关仪器设备进行产品各项性能调试; 3.开发需要经费和开发要一定的周期; 开发计划: 1.针对目前我司保护板和未来行业走向进行各方面的比较。 2.现我们动力保护板均电路都是耗能型。(优点:电路简单不容易出问题,价格便宜。缺点:发热量很大,均电流小对电芯均衡效果不明显) 3.现在市场走向是做均衡为能量转换行(优点:均衡电流大发热量小,对电芯均衡效果明显保证电芯一致好。缺点:电路相对复杂,价格非常昂贵目前市场还未推行) 4.能量转换型均衡是未来市场发展的走势,值得去研发该项目 5.电动自行车电池保护板都是日系多个单体IC进行级联,电路、工艺复杂容易出问题,现正着手对以前旧方案进行优化,改为单个IC代替以前级联方式(有软件、硬件方案)电路工艺简单,但成本,性能各方面需评估 6.对现有方案进行优化,对元件重新选型降低成本性能不变 2

锂离子动力电池的安全性问题分析Word版

锂离子动力电池的安全性问题分析 () 摘要:本文从锂离子电池材料和制作工艺两个方面分析影响锂离子电池安全性能的因素,并进一步分析锂离子电池组安全性的关键问题。 关键词:锂离子电池;安全性能;热稳定性;影响因素 Power type lithium ion battery safety problem analysis (Electrical Engineering College, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu, China) Abstract:This article from the lithium ion battery materials and production process analysis of two aspects of influence of lithium ion battery safety performance factors, and further analysis of lithium ion battery safety problems. Key words:Lithium ion battery; Safety performance; Thermal stability; Influence factors. 0 引言 锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。是现代高性能电池的代表。锂离子电池是最晚研究而商品化进程最快的一种高性能电池。锂离子电池以其独特的优势目前以成为各个领域广泛应用的新能源。锂离子电池具有电压高、比能量高、循环性能好等特点,越来越广泛应用发的3C市场领域、电动车(EV)和混合型电动车(HEV)市场领域、军事用途及空间技术领域。虽然,锂离子二次电池的安全性相对于金属锂二次电池有了很大的提高,但仍存在着许多隐患,比如:由于电池的比能量高,且电解液大多为有机易燃物等,当电池热量产生速度大于散热速度时,就有可能出现安全性问题。根据Ph.Biensan等的研究证明:锂离子电池在滥用的条件下有可能产生使铝集流体熔化的高温(>700℃),从而导致电池出现冒烟、着火、爆炸、乃至人员受伤等情况。因此对锂离子电池的研制和生产来说,电池的安全性不仅是指在各种测试条件下不出现冒烟、着火、爆炸等现象,最为重要的确保人员在电池滥用的条件下不受伤害。 1 锂离子电池的几代变革 第一代锂离子电池:负极:锂金属,工作电压高达3.7。由于直接以极其活跃的金属锂作为负极,安全隐患太大已经被淘汰。

电动汽车动力电池系统总体方案设计

电动汽车动力电池系统总体方案设计 1.1 额定电压及电压应用范围 对于高速电动车辆动力电池系统的额定电压等级,参照《GB/T31466-2015 电动车辆高压系统电压等级》可选择144V、288V、320V、346V、400V、576V等。对于微型低速电动车动力电池系统的电压等级,100V以下主要以48V、60V、72V和96V为主。 动力电池系统的额定电压及电压范围必须与整车所选用的 电机和电机控制器工作电压相匹配,因此为保证整车动力系统的可靠运行,需要根据电动整车电机的电压等级及工作电压范围要求,选择合适的单体电池规格(化学体系、额定电压、容量规格等)并确定单体电池的串联数量、系统额定电压及工作电压范围。通常允许使用的电压范围上限为系统额定电压的115%~120%,下限为系统额定电压的75%~80%。

1.2 动力电池系统容量 整车概念设计阶段,从整车车重和设定的典型工况出发,续驶里程、整车性能(最高车速、爬坡度、加速时间等)要求,可以计算出汽车行驶所需搭载的总能量需求。动力电池系统容量主要基于总能量和额定电压来进行计算。 1.3 功率和工作电流 整车在急加速情况下,动力电池系统需要提供短时脉冲放电功率,对应的工作电流为峰值放电电流;在紧急刹车情况下,需要提供短时能量回收功率,对应的回馈电流为峰值充电电流。

整车在平路持续加速或长坡道时,动力电池系统需要提供稳定的持续放电功率,此时要求能够长时间稳定输出一定额度的电流,即持续放电工作电流。 1.4 可用SOC范围 在动力电池系统产品设计上,由于SOC可用范围会直接影响总能量的设计,直接体现到单体电池的选型及数量要求,因此,也会对电池箱体的包络尺寸设计、内部布置及安装空间间隙以及对总体成本等方面产生最直接的影响。动力电池系统SOC应用范围的选择首先考虑整车对充放电功率和可用能量等方面的需求,同时结合单体电池在不同温度条件下的充放电能力(功率和能量)、存储性能(自放电率)、寿命、安全特性,以及电池管理系统的SOC估算精度等影响因素来确定。

锂离子动力电池PACK部BMS系统

先给初学者一个简单的科普,因为几年前我和人家说起BMS,大部分是不知道是什么东西。BMS就是Battery Management System,中文就是电池管理系统,一般针对动力电池组,很多电芯串并的情况来说的。 BMS的作用是保护电池安全,延长电池的使用寿命,实时监测电池的状态并把电池的情况告诉给上位机系统。 为什么说BMS才是动力电池PACK厂的核心竞争力,两个方面的原因,第一个原因是电芯最终要成为一个标准品,第二个原因是BMS很复杂,且非常重要。 针对第一个原因,电芯最终要成为一个没有科技含量的标准品,一起来分析一下。 动力电池的电芯最后的发展会像手机电池一样,用不了几年的时间就会达到这种状态。最后能够在动力电池领域活的很好的电芯厂不会很多的,一大批电芯厂会慢慢出局的。 现在这个状态是因为动力电池的需求还没有完全起来,加之电芯的工艺还没有成熟和稳定,且电芯的尺寸和材料体系各式各样。 其实统一到几种电芯用不了多长时间。这是市场决定的,一旦动力电池放量,竞争就会加剧,成本的要求就会苛刻,市场就会趋于同质化竞争,慢慢把需求不大的类型淘汰掉,因为没有量的支撑就不会有竞争力(一些高性能或特殊领域的小众应用另当别论),这是自然竞争的结果。 不得不说另外一个事,所有的电芯厂,全球任何一家电芯厂,都是研究电化学和材料相关的,绝大部分的人才都是集中在这个领域的,他们对BMS这种对电子和系统要求极高的东西很难有好的理解,也不会有好的建树,更不可能做出有竞争力的BMS产品和电池PACK了。 因此最后电芯厂和PACK厂一定会分化,一定会专业分工,这是自然规律,市场竞争的规律。 针对第二个原因,BMS的复杂和系统要求较高,是PACK竞争的基础。 为什么说BMS比较复杂,因为BMS涉及到的东西很多,不但要求懂电池知识很多,还要对整个系统(电动汽车或储能等)很懂,不但要懂电子,还要懂结构,不仅要会硬件,还要会软件,要做好BMS,要对电子技术、电工技术、微电子及功率器件技术、散热技术、高压技术、通信技术、抗干扰及可靠性技术等很多东西都要专业才行,它是一个负责的系统工程。 BMS一般会涉及到几个功能: 1、电池保护及安全管理功能; 2、数据采集与分析; 3、SOC/SOH等功能; 4、电量均衡及控制; 5、充放电管理与控制; 6、数据通信与传输; 7、热管理与控制; 8、高压绝缘等检测; 9、异常诊断与分析等。 所有这些功能最终都围绕一个主题,电池与系统的安全。BMS的核心就是电池状态的检测与系统安全的控制。 BMS是整车或其他整个系统的核心部件,甚至是中央控制单元,设计之初就要结合整个系统去考虑结构,布线,散热,通信等很多问题。如果对BMS的认识还停留在消费电池的过充过放过温及过流保护的粗浅认识,那就不要去碰动力电池,也别想做好动力电池。 动力电池的PACK除了要考虑成组时电芯的分容配对等问题,更多的还要设计好BMS系

动力电池的主要问题与发展方向

首先看我们国家的发展现状。我们的判断第一个是基本掌握了车用动力电池的关键技术,我们国家动力电池的开发,和整车基本同步,十五期间开展了镍氢电池,、锰酸锂氧化物锂离子电池、燃料电池的研发,"十一五"期间加大了磷酸铁锂电池研发与产业化,"十二五"期间推进三元材料电池的研发与产业化。目前是处于这样一个阶段。 从技术上来讲,我们国家开发了镍氢电池,锂离子燃料电池,关键技术指标达到了国外同类产品的一个先进水平,目前我们锂电池可以做到系统的比能量800-1000瓦时,比功率可以做到500-100瓦时,循环寿命也能做到突破一千次,使用寿命大概是可以达到五年,成本大概是说可以低于每瓦时三块钱。 第二个从产品层面来看,磷酸铁锂电池已经趋于成熟了,过往来看,我们国家供应电池支撑了产业的发展,目前在大规模示范这一块用的电池基本上都是国产。根据目前工信部发布的新能源汽车推广目录,我们国家车用电池,绝大多数是磷酸铁锂电池,也就是说近两年来,三元材料的动力电池开始在电动汽车上进行示范应用。大家比较清楚的比亚迪的汽车用的是盐酸铁力电池,像上汽,北汽这些电池系统都是磷酸铁锂。一汽奔腾目前是示范车,他用的电池是168,采用了三元材料。 第三个来说是我们国家建立了比较完善的产业体系,昨天我们听到了2014年我们国家电动汽车的销量大概是8.4万辆左右,如果按照每辆车在20-30,大概应该说我们电池达到了20亿千瓦时以上,销售收入应该超过了50亿元,2015年会超过100亿瓦时。我们国家现在推进动力电池产能建设,估计2015年会超过一百亿千瓦时。第二个我们国家建立了比较完整的产业体系,关键材料、单体电池、电池系统和电池装备、检测仪器等都有一定的生产能力,像北大先行、天津巴莫、北京当省,这是正极材料,负极材料像贝特瑞,杉杉等在国际上还是有一定的竞争力。 从发展趋势上来看,我们全世界的情况来看,第一个是锂离子电池已经成为动力电池的主要方向。目前大家都很清楚,目前日本,美国、欧洲、韩国商业化的电池主要是采用燃料电池。目前混动这一块也是在推动力锂电池的应用。韩国、日本、中国在全球锂电池占主导地位,排序是韩国第一、日本第二,中国第三。 最近三星、LG和SK先后宣布在中国设立合资公司,我们国家主流的车厂也准备在他的自主品牌汽车中采用韩国生产的电池。 第二个特点是我国政府大力支持新一代动力电池的研发,2012年日本实施蓄电战略,提出2020年蓄电池市场要占到世界份额的50%,就是重新夺回世界第一的位置。根据2013年NEDO发布的技术路线图,他的技术路线在2020之前大概还是以先进的锂离子电池为主,达到实用化,系统的比能量达到250瓦每公斤成本达到1.5元以下,2030年叫做革新电池,能量达到500瓦每公斤,成本达到八毛钱以下。 美国在2013年提出来EV蓝图,提出目标是2022年生产的插电式混合动力的电动汽车使用的电力成本与传统汽车相当,根据2013年发布的技术路线图是2022年下一代电池实现实用化,系统的比能量达到250瓦每公斤,成本降到八毛以下,2013年以后锂离子电池实现实用化。 从新一代锂离子电池来讲主要是在我们国家大概一般的叫做新一代动力电池的研发主要围绕新一代锂离子动力电池和新体系电池。新一代锂离子电池和目前现有的体系不一样,正极材料,负极材料,电极都要发生发生变化,电池比能量可以达到三百瓦每公斤,成本可以达到一块钱以下。这个表里面列了两件事,一个是最近日立公司宣布采用镍系的正极和负极单电池的比能量作330每公斤,寿命有50次,另外是福利蒙基,作为正极,归制作为负极,寿命可以达到100。但是目前这一电池体系的成本和安全有待进一步的验证。

动力电池管理系统硬件设计电路图

动力电池管理系统硬件设计电路图 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度,是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高,当发生误用或滥用时,将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下,管理系统能够自动切断充放电回路,其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外,还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统。 1电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路,可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。 1.1MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性: (1)8MHz内部总线频率;(2)16KB的内置FLASH存储器;(3)2个16位定时器接口模块;(4)支持1MHz~8MHz晶振的时钟发生器;(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。 1.2检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。 1.2.1电压检测模块 本系统中,单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法:(1)采用专用的电压检测模块,如霍尔电压传感器;(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高,而且还需要特定的电源,过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28V~42V。采用3.9M?赘和300k?赘的电阻进行分压,采集出来的电压信号的变化范围是2V~3V,所对应的AD 转换结果为409和*。 对于单体电池的检测,主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2],为电池组后4节的保护电路图,通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中,单片机输出驱动信号,控制MOS管的导通和关断,从而对电池组的充电放电起到保护作用。

浅析新能源汽车动力电池研发方向3篇

浅析新能源汽车动力电池研发方向3篇 精品文档,仅供参考

浅析新能源汽车动力电池研发方向3篇 作为全球最大的新能源汽车市场,中国汽车市场已经成为众多国内外动力电池企业厮杀的主阵地。以下是分享的,希望能帮助到大家! 浅析新能源汽车动力电池研发方向1 电池技术是新能源汽车发展的关键技术,也是影响新能源汽车规模化生产和大范围普及的重要障碍。新能源汽车动力电池包括铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等,众多动力电池技术中锂电池的优势最为明显、应用前景也最为广泛,所以当前锂电池技术在新能源汽车上应用广泛,但锂电池技术也面临着许多技术难度,急需在技术、成本等方面进行突破。从总体上看新能源汽车动力电池呈现出智能化、规模化、合作化的发展趋势,发展势头也比较好。 新能源汽车是以太阳能、电能、风能等非化石能源作为车用燃料的汽车。新能源汽车在车辆动力控制、驱动技术等方面应用了许多先进技术。当前新能源汽车以电动汽车为主要形式,所面临的技术问题表现在电池、电机、电控等方面,其中动力电池技术是新能源汽车技术问题的关键因素,也是社会各界普遍关心的新能源汽车发展问题。 一、新能源汽车动力电池的主要类型 从总体上看,新能源汽车动力电池包括铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等,这些动力电池各有

优劣之处,在新能源汽车上应用状况也各不相同。[1] 铅酸电池。铅酸电池是最成熟的电池技术,当前多数人都认为铅酸电池的环境污染程度高、技术水平比较差、使用起来不方便,应当逐步淘汰铅酸电池。事实上铅酸电池仍有着广阔的市场空间,90%以上的低速电动车、电动自行车等都使用铅酸电池。近年来铅酸电池的性能也有了较大改善,放电功率由20Wh/kg上升至40Wh/kg,使用寿命有350次上升至4000多次。同时,铅酸电池可回收技术也有了较大突破,回收利用率达到90%左右,这次促使铅酸电池保持较快发展势头。 镍氢及镍镉电池。镍镉及镍氢电池具有大倍率放电、记忆效应小等特征,被广泛用于电动工具上。当前很少有汽车厂家使用镍镉或镍氢电池,仅有丰田普锐斯采用镍氢电池,但丰田普锐斯高配车型也改用了锂电池。 锂电池。锂电池性能比较优越,比能量和比功率已经达到150Wh/kg左右和1600W/kg,并且随着锂电能技术的发展,锂电池的各项技术参数仍在不断提高。锂电池可分为液体和聚合物两种电解质,当前聚合物锂电池是锂电池发展的主要方向,聚合物电解质锂电池可分为三元锂、锰酸锂等形式,这几类锂电池在性能上不分上下,在新能源汽车上也各有应用。从总体上看锂电池是当前新能源汽车中最主要的能量来源形式。

关于-锂离子动力电池组的成本分析

关于锂离子动力电池的成本分析 一、锂离子动力电池的目标市场 锂离子电池由于工作电压高、储能较大、无记忆性和质量轻等优势发展迅速,一直在移动通讯、笔记本电脑等电器上大量使用;近年来随着新能源汽车的推广,锂离子电池被认为是最有效的能量工艺装置;同时新能源(太阳能、风能)并网发电站项目建设步伐加快,锂电池组为代表的储能技术成为核心发展的对象。 针对电动汽车使用的电池以功率型电池为主,其特点是:电池的放电倍率很大,那么在设计过程中就要注意减小电池的内阻;在极片的选取上,高功率型的电池极片要厚些,在涂敷的厚度上,高功率型的电池极片要涂得薄些,这样锂离子和电子在电阻相对较大的电极活性物质上迁移的距离小,总内阻减小,可以支持大电流,以达到高功率的要求; 针对储能电池以能量型电池为主,其特点与功率电池相反。对于高能量型电池,放电的倍率较小,那么在综合考虑内阻和容量的时候可以把容量排在前面,当然在增大容量的过程中也要尽可能地减小内阻。 二、锂离子动力电池组的产业链状况

结合项目目前的状况,这里重点讨论电芯的成本情况,因为作为一个电池组(电池包),电芯是基础,多个电芯串并联组成电池组,多电池组串并联组成电池包,然后装在电动车上使用或做储能电源。而且其成本特性属于变动成本,后期电池组装过程中更多的与设备、软件等固定成本相关。电芯的关键是:正极(阴极)、负极(阳极)、电解液和隔膜。 三、锂离子电池的成本分析 1、正极(阴极)材料:锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3: 1~4:1),因此正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。目前锂离子动力电池场上主要使用以下五种材料:

电动汽车用动力电池系统安全性设计-0901..

电动汽车用动力锂离子电池系统 安全性设计 拟稿:张建华 2014、7、31

目录 1、序言 2、锂离子电芯安全特性 3、几种锂离子电芯安全特性分析 4、由锂离子电芯组成的电池PACK的安全性特性分析 5、锂离子电池PACK安全性设计 6、结论

一、序言 1、特斯拉电动汽车六次碰触起火事件 7月4日,在一起离奇的盗窃事件中,特斯拉意外成为了主角。一名身份未明的男子7月4日早间盗窃ModelS汽车后,引发警方的高速追逐。该男子随后在西好莱坞撞上多辆汽车,并在撞击路灯后解体成两半,引发电池着火。7月7日,特斯拉表示,该公司将调查在高速追逐中因碰撞而解体成两半,并着火的ModelS汽车残骸。 从2013年下半年开始,特斯拉已经发生了六起起火事件。其中两起是行驶中车辆自燃,两起是碰撞起火,原因是车主驶过路面上的残骸致使电池箱被刺穿后起火,有一起在充电时发生,还有一起原因不明。 1)11月6日,据海外网站报道,一辆特斯拉Model S电动车在美国田纳西州纳什维尔附近再度遭遇起火事故,车头几乎全部烧毁。 2)10月1日,一辆Model S撞上了路中的金属残片引发事故着火燃烧,车辆前部的一块电池包起火。 3)10月18日中旬,在墨西哥,一辆高速行驶特斯拉Model S撞到了一堵混凝土墙,紧接着又撞上了一棵大树,随后起火燃烧。 结论:汽车底盘在受到猛烈冲击变形后会产生着火事故; 底盘受到猛烈冲击类似于挤压和针刺的综合测试。

2、比亚迪e6着火事件 2012年5月26日凌晨3时08分,深圳滨海大道西行侨城东路段发生的一起重大交通事故,让电动汽车的安全问题成为了全世界关注的焦点。当时,一男子载三女驾驶一辆红色日产GT-R跑车,高速撞上两辆同方向行驶的出租车。其中一辆比亚迪E6电动出租车起火燃烧,一名男性出租车司机连同两名女性乘客被困火中当场死亡。 涉及各领域的13名知名专家,包括电动汽车整车及动力系统、部件安全、结构安全、汽车碰撞、电子电气安全、动力电池、汽车交通事故鉴定、火灾调查、材料燃烧特性等专业领域。专家分别来自中国汽车技术研究中心、交通运输部、科学研究院、公安部天津消防研究所、广东省消防总队、北方车辆研究所、S MG等,进行为期70天的调查。 专家组得到的结论是:电池没爆炸,着火起因是e6受到两次严重碰撞,车身后部及电池托盘严重变形、动力电池组和高压配电箱受到严重挤压,导致部分动力电池破损短路、高压配电箱内的高压线路与车体之间形成短路,产生电弧,引燃内饰材料及部分动力电池等可燃物质。e6的动力电池系统在整车上的安装布局、绝缘防护及高压系统等方面设计合理,“整车安全未见设计缺陷”。 结论: 汽车底盘在受到猛烈冲击变形后会产生着火事故; 底盘受到猛烈冲击类似于挤压和针刺的综合测试。

锂离子动力电池安全性问题影响因素

锂离子动力电池安全性问题影响因素... 影响动力电池安全性能的因素贯穿了一个动力电池从电芯选材到使用终结的生命周期的始终,因此原因复杂多样层次丰富。电芯材料本身,电芯的制造过程,电池集成中关于BMS(电池管理系统)和安全性方面的设计和使用工况都是锂离子电池安全性表现的影响因素。 在这些环节中,出现制造误差和滥用工况是无论如何也难以避免的,所以在这个现实条件下,对电池发生热失控的预案设计就显得尤其重要。本文通过对锂离子动力电池安全性能影响因素的梳理总结,以期为其在高能量/高功率领域的应用和研究提供可靠的依据。 1前言 锂离子电池因为其具备高能量密度,高功率密度和长使用寿命的特点,在化学储能器件中脱颖而出,现在在便携式电子产品领域已经技术成熟广泛应用了,如今在国家的政策支持下,在电动车领域和大规模储能领域的需求量也呈爆发式的增长。 锂离子电池在通常情况下是安全的,但是,时有安全性事故的报道呈现在公众面前。比较著名的有近几年的波音公司737 和B787飞机电池着火,比亚迪电动车起火,特斯拉MODEL S起火…这些锂离子电池安全性事故进入公众视野的最早时间可以追溯到4、5年以前。发展到现在,安全性仍然是制约锂离子电池在高能量/高功率领域应用的关键性因素。热失控不仅是发生安全性问题的本质原因,也是制约锂离子电池性能表现的短板之一。

锂离子电池的潜在安全性问题很大程度上影响了消费者的信心。虽然人们一直期待BMS能够准确地监控安全状况(SOS)并能预测和阻止一些故障的发生, 但是,由于热失控的情况复杂多样,很难由一种技术系统保障其生命周期中所面临的所有安全状况,所以,对其引发原因的分析和研究对一个安全可靠的锂离子电池来说仍然是必要的。 2电芯材料的选择 锂离子电池的内部组成主要为正极|电解质|隔膜|电解质|负极,在此基础上再进行极耳的焊接,外包装的包裹等步骤最终形成一只完整的电芯。电芯再经过初始的充放电,化成分容排气等步骤以后,就可以出厂使用了。这个过程的第一步,是材料的选择。影响材料的安全性因素主要是其本征的轨道能量、晶体结构和材料的性状。 正极材料 正极活性材料在电池中的主要作用是贡献比容量和比能量,其本征电极电势对安全性有一定的影响。例如,近年来,中国已经将低电压材料LiFePO4(磷酸铁锂)作为动力电池的正极材料广泛应用于交通工具(例如混合式动力车HEV,电动车EV)和储能设备(例如不间断电源UPS)中,但是LiFePO4在众多材料中所展现出来的安全性优势实际是以牺牲能量密度为代价的,也就是说会制约其使用者(如EV,UPS)的续航能力。而像NMC (LiNixMnyCo1-x-yO2)等三元材料虽然在能量密度上表现优异,但是作为动力电池的理想正极材料,安全性问题一直得不到完善

静止式锂电池储能系统安全要求标准范本

操作规程编号:LX-FS-A11799 静止式锂电池储能系统安全要求标 准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

静止式锂电池储能系统安全要求标 准范本 使用说明:本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 锂离子储能大概是什么样的组成和框架,简单介绍一下。目前典型的锂离子储能单元配置基本都是用18650型锂离子电池,圆柱型的,它可能是几十个,甚至几百个组合在一起变成一个电池模块,这个电池模块再加上电池管理单元就作为一个基本的储能单元配置。 关于储能装置的技术方案,我只是简单的来分分类,不是一个非常标准化的分类。从应用规模大小来看,通常情况下有三种类型。 第一种类型,属于小规模的运用,小规模的运用

2020年高性能动力电池研发中心项目可行性研究报告

2020年高性能动力电池研发中心项目可行性研究报告 2020年8月

目录 一、项目概况 (3) 1、研发设备设施建设目标 (3) 2、产品开发建设目标 (4) 二、项目建设的背景和必要性 (4) 1、顺应新能源汽车产业蓬勃发展,提升动力电池技术水平和新产品开发能力 (4) 2、打造具有行业先进水平的,基于市场用户需求的新能源动力电池研发中心 (5) 三、项目建设的可行性 (6) 1、完善的研发体系奠定了坚实的技术基础 (6) 2、丰富的人才储备保障项目有效实施 (6) 四、项目投资概算 (7) 五、项目经济效益 (7) 六、项目建设周期 (7)

一、项目概况 本项目拟通过引进国内外先进的机器设备、配套性能优异的检测设备和质量数据监控系统等,在公司厂区内建设一个行业领先的研发实验室、电池研发试验线、电池系统研发试验线和产品测试评价中心。 公司通过本项目打造先进的产品研发及量产技术孵化平台,快速实现高性能锂离子动力电池的研发及量产工艺输出。同时,研发中心将持续引进海内外优秀人才,并建立本土人才培养机制,进行后续高能量密度电池的研发,为电池的技术迭代打下基础。 项目研发设备建设目标及产品开发建设目标如下: 1、研发设备设施建设目标 ①建设具有行业领先技术水平的动力电池研发试验线、电池模组研发试验线、电池系统研发试验线; ②建设原材料检测实验室、产品测试评价实验室,具备满足液态锂离子动力、半固体、固态电池等产品研发检测、评价能力。 ③建设具备三元体系、固态锂离子动力电池等下一代动力电池试验试制能力的研发试验线。 ④建设动力电池电化学机理仿真分析、电池热场流程仿真分析及机械结构仿真分析中心、满足多技术路线动力电池产品测试需求的评价中心。

锂离子动力电池成组技术及其连接方法

锂离子动力电池成组技术及其连接方法 发表时间:2016-08-26T11:16:09.417Z 来源:《电力设备》2016年第12期作者:杨明[导读] 在混合动力汽车领域,动力电池技术将发展成我国乃至全世界的发展中心。 杨明 (上汽万向新能源客车有限公司)摘要:本文笔者结合工作经验分析了锂离子动力电池成组技术和连接方法进行分析,可供参考。关键词:锂离子;动力电池;连接工艺在未来几年时间内,新能源汽车领域的发展中心和发展方向为:在纯电动汽车领域,我国和世界的技术发展步伐将差不多保持同步,电池材料问题将成为以后发展过程中务必要解决的重点问题;在混合动力汽车领域,动力电池技术将发展成我国乃至全世界的发展中心。大家都知道,锂离子动力电池是以电池包的形式被广泛地运用到新能源电动车内,动力电池模组是依靠多种单体电芯串联并联组装构成的,单体电芯间的加固和连接要求连接电池和片的极柱的接触电阻小、稳固、能成功抵御振动。实际上,锂离子动力电池的质量比能量密度、体积功率密度以及体积能量密度都和动力电池系统内部单体电池间的连接工艺和结构存在着巨大关联性,本文将简单地介绍锂离子动力电池的连接方法和成组方法。 一、不同极柱类型电池的连接工艺动力电池系统在成组的过程中,单体电芯间连接片的连接通常需借助电阻焊、激光焊、螺栓机械紧固。每一颗电芯间连接的紧实性与统一性都会对整车安全以及整体电池模组能量的发挥起到重大的影响。 1.外螺纹极柱型电池 外螺纹极柱型电池一般选取螺栓螺母进行机械紧固,单体电池间一般运用机械锁紧的连接技术。如此,能增加组装的灵便性,但也会导致外螺纹极柱的组装空间远远超过其他极柱,从某种意义上讲其会影响到体积能量密度。螺母或者螺栓机械锁紧是指依靠螺母把带螺纹极柱和连接片拧紧固定,以免出现松动。在连接防松设计方面,其涵盖了机械防松、摩擦防松以及永久防松三种。 通常而言,机械防松可选取销子防松、槽形螺母防松以及止动垫片防松等;摩擦防松可选取自锁螺母防松以及弹簧垫片防松等;永久防松可采取螺纹紧固胶防松等。在实践过程中,若想便于后期更换或者拆卸电池,则应运用机械防松方式。在验证其抗震动性等性能后,确认符合标准才可投用。对于外螺纹极柱型电池,新型结构的大容量圆柱型电池,其极柱留有用于激光焊接的平台的同时,平台上方又有外螺纹极柱,用激光焊接连接片的同时,又用螺母通过螺纹极柱对连接片拧紧固定,再用特别设计的保护支架对电池固定。其组装工艺如下:一种圆柱动力锂离子电池的成组组装工装,包括设置在多个排列在一起的单个电池极柱之间的保护支架。保护支架整体为上表面为方形平面,且四周均匀设置有4根支柱,该保护支架的方形平面正中间设置有长方形固定卡槽,任意对称的2边设置有卡座且个数相同,剩余对称的另外2边设置有卡扣个数也相等。该工艺具有结构简单、稳定耐用、生产能力强、原料易于加工的优点,有效克服了市场上电池组连接容易松动、结构不稳定、连接易脱落、制作成本高、生产效率低的缺点。以上这种利用圆柱锂离子电池成组组装的方法。3个排列在一起的单个电池组装成电池组后,将保护支架正中间设置的长方形固定卡槽分别直接卡入电池的正、负极柱上,保护支架卡槽和电池极柱嵌合在一起,保护支架之间通过卡座与“工”型拼装卡扣连接;最后可以将多个排列在一起的单个电池组装成电池组。锂离子电池的成组组装的方法,连接简单,而且连接后能一直保持电池固定状态,连接片与极柱的接触紧配,能保证电路一直处于低内阻状态。 2.平头型极柱电池 平头型极柱的电池一般选取电阻焊焊接的方式,电阻焊是借助工件组合的方式,以电级施加压力,运用接头的接触面与附近范围形成的热,加热焊接接触点,直至其达到熔化或者塑性状态,再把工件组合焊接至一块的焊接工艺。电阻焊的优势在于其在组装动力电池模组的过程中,以连接片并联或者串联单体电池,再借助电阻焊使连接片被焊接至电池极端上面,组装工序较为便捷。在焊接过程无需加入辅助性焊接材料,通过批量生产的方式促使机械自动化的目的得以实现,其设备本成本要少于激光焊机。动力电池模组的电芯间选取电阻焊焊接加固的方式,待该项工作完成后,会大大提高电池模组的体积能量密度以及质量能量密度。其缺陷在于电池间的连接片材料需受限,铝焊接作用达不到预期效果、后期更换拆卸单个电池难度大等。平头型极柱的电池也可采用激光焊接连接。激光焊是利用高能量的激光脉冲对工件需要加工区域进行局部加热。激光辐射的能量通过热传导向材料内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池来完成焊接的目的。该工艺主要具有以下一些优点:①在组装动力电池模组时,激光焊接的焊接精度高、强度高、焊接效率高;②在大批量组装生产时,更易于实现自动化生产,保证产品的一致性和质量;③凭借激光焊焊接的优势,电芯之间串联或并联的连接片都可用铝材质代替铜连接片,如此可以提高焊接效率,焊接强度,减少生产材料成本,减轻电芯模组质量,进一步提高整车电芯模组的能量密度。而缺点主要为:①连接片与电池焊接处的平整度要求高,焊接夹具需高精度满足焊接精度要求;②设备比较昂贵。 3.条型极耳的聚合物电池(电芯)目前聚合物电芯的连接工艺,主要有焊接与不焊接(机械压紧接触式)的2种方式。 (1)悍接 焊接涵盖了锡焊与激光焊两类。因动力电池组面积大,超声波焊头位置不易碰触,因此很少运用超声波焊接,相较而言,激光焊接更为妥当。锡焊的高温工艺的运用在某种程度上会使聚合物电芯极耳处的密封增加风险,因锡的比重大导致电池组的质量的进一步提升。总之,不管是采取锡焊还是激光焊成组工艺,均对单体电池的更换不利。 (2)不焊接(机械压紧接触式)

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