張孝敏：動(dòng)力鋰電池單體尺寸設(shè)計(jì)思考

    鋰電世界  我們經(jīng)常看到動(dòng)力鋰電池有各種規(guī)格尺寸。小的如18650圓柱電池，容量2.6Ah左右。大的有單體500Ah軟包鋰電池。動(dòng)力鋰電池單體多大尺寸，多大容量比較適合呢？主要看電芯的應(yīng)用領(lǐng)域。如果動(dòng)力鋰電池用在純電動(dòng)汽車上。不是越大越好或者越小越好。從動(dòng)力鋰電池在汽車上的應(yīng)用淺談幾點(diǎn)看法供大家參考。

    單體電池尺寸太大，容量太大的弊端是：1.生產(chǎn)操作不方便，成組不方便。象單體500Ah的電芯，重量17公斤左右。成組員工搬運(yùn)也不方便，必須借助工具。2.增加制造成本。我們都知道，鋰電池生產(chǎn)出來的次品很難返工。特別是脹氣，漏電解液的次品，只能報(bào)廢。3.使用一段時(shí)間衰減后的單體電芯很難被二次利用，增加用戶的使用成本。4.單體電芯尺寸大，成組操作連接也很不方便，容易造成成組損壞。電芯損失比較大。因此，在上動(dòng)力電芯生產(chǎn)線時(shí)應(yīng)該綜合考慮。即使用到電動(dòng)大巴上的電芯，也不應(yīng)該做特別大的容量。這即不便于生產(chǎn)，同時(shí)生產(chǎn)成本也高。對(duì)生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)環(huán)境要求也會(huì)很高。也很難生產(chǎn)出一致性好的電芯。

    單體電池容量太小的弊端象特斯拉純電動(dòng)汽車的動(dòng)力鋰電池的單體尺寸是18650圓柱電芯。這種圓柱電芯單位容量小，雖然解決單體電芯一致性問題。但是這種小單體成組問題會(huì)比較多。1.所有單體成組的連接使用的是焊接工藝。這種工藝容易導(dǎo)致單體電芯的二次損害。2.連接工藝的不可靠，易導(dǎo)致焊點(diǎn)氧化，接觸不良，易導(dǎo)致局部單體電芯溫度升高。3.增加了電池包的重量。也不便于動(dòng)力電池大電流的流動(dòng)。4.焊接工藝對(duì)于電池包的修復(fù)成本很高，不便于拆卸。增加用戶的使用成本。

    動(dòng)力鋰電池單體尺寸大小設(shè)計(jì)應(yīng)考慮電工學(xué)、傳熱學(xué)、電化學(xué)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品效益、電芯成組、電芯返修等方面。才能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理的動(dòng)力鋰電池的單體尺寸。無論多大功率的電池包，結(jié)合鋰電池的特點(diǎn)。從生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性考慮。最適合批量化、大規(guī)模生產(chǎn)。也便于下游企業(yè)應(yīng)用的動(dòng)力鋰電池經(jīng)濟(jì)規(guī)模容量是20Ah、30Ah、40Ah。太小或太大都不適合批量化、經(jīng)濟(jì)化生產(chǎn)。

    議中國純電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車的電池包形成標(biāo)準(zhǔn)化。從單體電芯標(biāo)準(zhǔn)化到電池包標(biāo)準(zhǔn)化。這樣就能規(guī)模化生產(chǎn)，也能帶動(dòng)制造設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)能才能有效放大，從而降低整個(gè)行業(yè)的制造成本。也便于電池包的組裝和維護(hù)。