动力电池是新能源整车的动力来源。动力电池主要分为电池包、模组、电芯。作为新能源汽车当中核心的零部件和动力来源,电池包不仅自重大,且结构比较复杂,它由多个电芯模组构成,每个模组有几个到十几个不等的电芯组成。其中,模组之间、电芯之间以及管理电芯的电池管理系统(BMS)内部的电流传输和信号传输需要各种连接以及电流、温度的监控,而电池对外输电要有高压的连接器。因此电芯连接及模块连接、高低压接口、电流及温度监控的可靠性至关重要。
电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合,加装单体电池监控与管理装置后形成的电芯与pack的中间产品。其结构对电芯起到支撑、固定和保护作用。其基本组成包括:模组控制(常说的BMS从板),电池单体,导电连接件,塑料框架,冷板,冷却管道,两端的压板以及一套将这些构件组合到一起的紧固件。其中两端的压板除了起到聚拢单体电芯,提供一定压力的作用以外,往往还将模组在电池包中的固定结构设计在上面。
刀片电池是一种全新的设计理念,在采用长电芯的同时,省去了中间模组环节,直接把电芯装到电池系统里面。这样重量和成本都有效下降,这一点和宁德时代的CTP有相似的地方。同时比亚迪电池结构设计借鉴了蜂窝铝板的原理,通过结构胶把电芯固定在两层铝板之间,让电芯本身充当结构件,来增加整个系统的强度。
近年来,我国新能源汽车的产量和保有量不断攀升,到2020年,动力电池批量退役问题将逐渐显现。工业和信息化部等部委已相继出台可以约束和规范废旧动力电池回收利用的政策文件,部分企业也在废旧动力电池回收领域积极布局。然而,目前规范化的废旧动力电池回收利用体系尚未形成,产业发展模式、标准、技术等方面均有不小的完善空间,废旧动力电池回收利用成为动力电池产业链乃至新能源汽车产业链绿色发展的薄弱环节。考虑到废旧动力电池对环境的影响,加快废旧动力电池回收利用产业规范化发展已是迫在眉睫。
除了少量的两轮电动车,目前市面上多数车型都用铅蓄电池,这种运用了一的电池配方可谓电池界的常青树,里头的铅可以被回收再制造,目前我国铅厂生产的新铅当中有55%来自回收铅,这条产业链已经非常成熟,进入良性循环阶段。
磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V。充电过程中,磷酸铁锂中的部分锂离子脱出,经电解质传递到负极,嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子,自外电路到达负极,维持化学反应的平衡。放电过程中,锂离子自负极脱出,经电解质到达正极,同时负极释放电子,自外电路到达正极,为外界提供能量。