新能源动力电池外壳凹坑修复_新能源动力电池外壳

1.宁德时代独家回应：完成针刺测试≠动力电池安全

2.解析新能源汽车动力电池

3.新能源汽车动力电池，为什么需要预热？

4.刀片电池对比三元锂电池 谁才是新能源的未来

5.新能源汽车用动力电池有哪些类型？

新能源汽车的“血液”——动力电池知识全面讲解

我们都知道，传统的燃油车由四大部分组成，分别是发动机、底盘、车身与电器。

那么大家知不知道电动汽车由哪几大部分组成呢？

电动汽车的组成细致的分可分成车载动力电池、电池管理系统、电源设施、电动机、控制器、底盘、车身与电器几大部分。也可分为电动机驱动系统、底盘、车身与电器四大系统。

今天我们就首先和大家聊一聊电动汽车里面动力电池的相关知识内容。

01、定义

动力电池，就是为电动汽车提供动力来源的电源（电池）。

02、结构组成

一个汽车的动力由多个电池单体组成。将其进行串联、并联，加上一些诸如控制单元、集系统、冷却系统等就构成了一个完整的动力电池。

1、电池单体：组成动力电池的最小单元；

2、电池模组：由数个电池单体并联焊接在一起构成；

3、电池单元：由数个电池单体或电池组串联在一起构成；

4、CSC集系统：每一个电池单内部都有一个CSC信息集系统，用来监测每个电池单体或电池组的电压、温度等信息；

5、控制单元：电池控制单元（BMU）安装在动力电池内部，用来将电池的电压、电流、温度等信息上报给整车控制器（VCU）并根据VCU的指令完成对动力电池的控制；

6、电池高压分配单元：安装在动力电池总成的正负极输出端，由高压正极继电器、高压负极继电器、预充继电器、电流传感器和预充电阻等组成；

7、冷却系统：对动力电池进行散热，使其处于最佳工作状态。

03、动力电池的分类

目前市面上比较常见的动力电池主要有铅酸电池、镍氢电池、燃料电池、锂电池四种类型。

1、磷酸铁锂电池：

优点：安全性能高、使用寿命长、高温性能好、大容量、无记忆效应、重量轻、环保等。

缺点：能量密度低，电池制作成本高，成品率低，一致性差。

2、三元锂电池：

优点：能量高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率低、重量轻、高温适应性强、绿色环保。

缺点：安全性差、不能大电流放电、价格昂贵、生产要求高、成本高、高低温使用危险大。

3、镍氢电池

优点：放电电流大、能量密度高（续航能力强）、发热量小。

缺点：具有记忆效应，在充放电过程中容易衰减。（过充过放电衰减的更厉害）

4、电容电池

优点：充放电次数多、使用寿命长、环境适应力强。

缺点：能量密度低、续航里程短。

5、燃料电池

优点：能量转化效率高、安装点灵活多样、负荷响应快、过载能力强；

缺点：造价高、氢气储存不便。

对燃料电池做详细划分又有很多种类型，这里就不一一介绍了。下面我们对常见的几种锂电池进行一个简单比较，大家可以看一下：

04、电池的封装

电池封装的样式主要有圆柱形电池、钢壳/铝壳电池与软包装聚合物电池。

05、动力电池的连接

另外，动力电池的连接方式，也主要有焊接、螺接与机械压接三种。

焊接：常见的有激光焊接、超声波焊接与电阻焊。该连接方式电阻小、电能消耗低、电能利用率更高

螺接：用螺丝将相邻的电池进行串并联。该连接方式多用于大型电池上，导电能力更强

机械压接：依靠狭缝式的弹性导电结构，将电池极耳（两极）直接夹持在模具组上。该连接方式后期维护、二次回收利用率高。

06、动力电池的使用禁止事项

1、禁止将动力电池总成浸入水中或用水冲洗；

2、禁止将动力电池总成投入火中、放置在高温环境中或长时间暴晒；

3、禁止将动力电池放置在静电很高或辐射很强的环境中；

4、动力电池正负极严禁反接；

5、禁止对动力电池进行进充电；（现在的充电桩充满后都会自己断电）

6、禁止对动力电池进行敲打、重压、碰撞等；

7、禁止将废弃电池进行私自拆解或随意扔放。

07、动力电池的使用与维护

1、行车前查看仪表盘确认电池系统状态是否正常、有无故障码/图标；

2、行车前检查电池电量（SOC值），大于50%较好，若低于30%，应尽快充电

3、使用的过程中，每周至少进行满充一次；

4、每月至少进行一次满充满放，DM车型可放电至5%，EV车型可放电至15%~20%；

5、长期存放不使用车辆时，应先充电至100%；

6、存放时间超过三个月，必须对电池进行再次充电；

宁德时代独家回应：完成针刺测试≠动力电池安全

新能源汽车动力电池包、发动机外壳用ZS隔热保温涂料，前舱隔热板隔热涂料：一种电池包，其特征为包括：（a）多个电池；（b）装电池 的外壳；（c）一个与电池串联联接的热敏切断装置，当电池 温度超过设定值时，它就转为关断状态；（d）一个安装在由 电池与外壳包围着的空间内的内盒，内装热敏切断装置，并把 电池的热量传导致盒内的热敏切断装置；（e）一个加热电阻 ，它与热敏切断装置并联，装在装有热敏切断装置的内盒里， 被内盒和外壳形成双层隔热，它与热敏切断装置呈导热连接， 使得当热敏切断装置处于关断状态时，对热敏切断装置旁路出 的焦尔热，可用于加热热敏切断装置并保持其在关 断状态。

解析新能源汽车动力电池

不久前，比亚迪秀出了新武器——刀片电池。这款电池一经发布，就引起了不小的关注。比亚迪与宁德时代之间的竞争态势也更加紧张。

除了更好的空间利用率外，刀片电池的最大宣传点就在于安全性。但宁德时代却认为：比亚迪正在“混淆概念”。

此前，比亚迪曾多次通过“针刺测试”来证明其安全性，而反面案例就一遇针刺就起火的三元锂电池。中国动力电池头名宁德时代的主要产品便是三元锂电池，所以该测试被部分人解读为比亚迪在对宁德时代“秀肌肉”。

针对针刺测试问题，首席出行官独家对话了宁德时代内部人士。该人士对首席出行官表示，通过针刺不等于电池安全，不做针刺测试不等于电池不安全：“动力电池的安全性主要表现在系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全，而不止是电芯的安全。”在其看来，针刺单体电芯就类似于点火测试汽油、柴油的易燃性，完全忽略油箱的保护作用。

该内部人士表示，现在很多人会把动力电池的安全测试和滥用测试进行混淆，而针刺测试属于旧版滥用测试的一种。安全测试是结合一定场景，以人员保护为目标而制定的相应的测试。滥用测试是指在非常极端的情况下对一些电池性能边界的探索。

比亚迪销售有限公司总经理助理杜国忠也承认，针刺是针对极端条件场景下的测试，一般情况下不会发生，且现在所有的电池包都有高强度的壳体保护，消费者不用太担心。但他同时强调，不同类型电池在针刺实验中有不同表现，还是和电池材料、企业技术、工艺及品控水平息息相关，是有一定意义的。

“时至今日，在电池领域多达300多项的测试方法中，公认最难的仍旧是针刺试验。”杜国忠对首席出行官表示。

针刺测试源自21世纪初3C消费电子锂离子电池滥用安全测试要求，用于模拟裸露电芯被外部尖锐异物刺穿导致热失控的后果。当时，为了通过针刺测试，不少电子产品内置了短路放电方面的设计保护，这种设计既占用空间，又常常导致不当启动。

由于新能源汽车行业起步大幅晚于3C电子产品，所以前期的汽车动力电池的相关测试标准直接引用了3C消费电子的电池测试。

随着时代的发展，电池开始被集成到电子设备内部，有了设备外壳的保护，电池被钉子等外部尖锐异物刺穿的可能性几乎为零。2012年，3C消费类电子锂离子电池的滥用安全测试要求标准修订的过程中，删除了针刺测试这项要求。

当下的动力电池包几乎均用20mm厚的铝型材做外壳，结实耐用、并且防腐蚀，普通小钢钉等外部尖锐物无法刺穿这一外壳，没有机会刺到内部的模组和电芯。

“现实状况下，电芯被针刺的情况不会发生，电池包底部‘钝刺’和挤压才是更符合真实场景的测试方式，”宁德时代内部人士表示，“目前各车企和电池企业都已将底部球击测试纳入实验要求。”

5月18日，中国电动汽车动力电池领域的第一份强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中就明确取消了针刺测试，在该标准中也不再单独对针刺试验进行评价。

标准编制对于取消针刺测试给出的三条理由是：IEC (国际电工委员会) 的电池标准没有用针刺；按过往经验针刺与实际失效模式不相符；《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》规定针刺为暂不执行项目。

杜国忠表示：“如果这次纳入标准的话，市面上大多数电动汽车都达不了标。”他认为，针刺测试被纳入标准会影响消费者心理，并影响销售，所以国家基于更全面的考虑才决定取消。

宁德时代内部人士表示，磷酸铁锂电池更容易通过针刺不是因为技术先进，而是因为材料本身热稳定性好，但对能量密度更高的三元电池而言，针刺是个挑战，但并非过不了。

“宁德时代已拥有让高能量密度三元电池通过针刺测试的技术，并分别在日本TUV和深圳TUV认证实验室通过了针刺测试，”该内部人士说到，“但宁德时代依然支持新国标取消针刺测试。我们希望行业关注的方向集中到整个系统层面的安全问题。”

新国标在调整了电池单体、模组测试的同时，重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全等要求。特别是标准增加了电池系统热扩散试验，明确要求电池单个单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。

“要达到真正的市场安全，需要通过各级安全系统体系来保障，而不是通过某项单一的测试来保障。”该内部人士表示。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

新能源汽车动力电池，为什么需要预热？

动力电池是什么？汽车动力电池是为电动汽车提供驱动动力的电池，涵盖传统的铅酸电池以及镍氢电池，还有新兴的锂离子动力电池，分为功率型动力电池，用在混合动力汽车上，还有能量型动力电池，用在纯电动汽车上。

汽车动力电池是新能源汽车的核心，动力锂电池主要涵盖三元材料电池以及磷酸铁锂电池，为新能源汽车装机应用，和普通电池相比放电功率更高。

汽车动力电池领域作为新能源汽车的配套领域，近几年因为新能源汽车发展迅猛，相关产业也迎来爆发式飞速发展。

再就是汽车动力电池和激光焊接的关系。汽车动力电池在新能源汽车整车成本中占比三成到四成，是新能源汽车成本占比最大的，对新能源汽车的续航里程以及整车寿命，还有安全性等指标影响都很大，所以，提升汽车动力电池性能是提升新能源汽车整体性能的重中之重。

在汽车动力电池生产过程中，从汽车电芯制造以及PACK组装，焊接都是非常关键的工序。特别是动力电池结构涵盖多种材料，例如钢以及铝，还有铜和镍等这些金属可能会被制成电极以及导线，还有外壳。所以，不管是一种材料还是多种材料之间的焊接，都对焊接工艺要求更高。

激光焊接是用激光束优异的方向性以及高功率密度等特性进行工作，通过光学系统将激光束聚焦在非常小的范围内，在非常短的时间内将让被焊接的地方形成一个能量高度集中的热源区，进而让焊物熔化并形成牢固的焊点以及焊缝。

在汽车动力电池的整个产业链里，激光焊接主要是在动力锂电池中游生产。作为一种高精密的焊接方式，非常灵活、精确、效率很高，可以满足汽车动力电池生产过程中的性能指标，是汽车动力电池制造过程首选，现在已经成为汽车动力电池生产线的标配设备。

汽车动力电池涵盖方形以及圆柱，还有软包电池。现在，在汽车动力电池的生产过程中，使用激光焊接的环节涵盖中道工艺以及后道工艺。

刀片电池对比三元锂电池 谁才是新能源的未来

对于新能源汽车来说，为了提升车辆在冬季时候电池续航的情况，对于电池而言需要进行预热，满足在冬季的用车需求，而电池的加热技术根据车辆不同，会有所不同，电池为什么要进行预热？主要还是根据电池的结构来决定的，电池的结构是由正极，隔膜，负极，电池的有机电解液，以及电池外壳等组成，而电池的核心之一的有机电解液在电池的内部扮演着一个比较重要的角色。

首先电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证，所以电解液的粘度低对于锂离子的运动来说就能够启动一定的作用，而粘度高的话就会形成一定的内阻，从而阻止锂离子的运动，而电池预热就是在低温的状况下面，电池内部的电解液黏度会随着温度的变化而出现上升的情况，电池的充放电性能下降所致。所以为了使得电池内部的电解液的粘度能够满足车辆的用电需求，就需要对电池来进行预热，但根据锂电的特点，在零下25度以下时，锂电子有可能会被冻结，导致不能充电或提供电能，极寒情况下，充电时车辆会提前给锂电池提供加热，延加充电时间，另外也会明显影响续航里程。

新能源汽车用动力电池有哪些类型？

在纯电动车刚刚兴起时，很多车型的动力电池用的是磷酸铁锂，然而最近几年三元锂电池却后来居上，占据了半壁江山。不过随着比亚迪刀片电池的出现，让大家看到了磷酸铁锂电池的新潜力。

那么到底是磷酸铁锂电池更好，还是三元锂电池更适合时代？今天我们就来对比一下最近大热的刀片电池和三元锂电池的区别。

磷酸铁锂VS三元锂

在动力电池界，三元锂和磷酸铁锂是最常用的两种锂离子电池。三元锂电池因为其正极材料中的镍钻铝（NCA）或镍钻锰（NCM）而得名"三元"，而磷酸铁锂电池的正极材料为磷酸铁锂。

其实关于三元锂电池和磷酸铁锂电池优劣的争论一直没有停歇过，但是因为两者拥有各自鲜明的特点，所以一直没有一个很直观的结论出现。

磷酸铁锂电池用铁来做电池原料，一来成本低廉，二不含重金属，对环境污染较小，工作电压为3.2V。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，因此在零电压存放时并不会有泄漏，高温条件下或过充时安全性非常高，可快速充电，高放电功率，无记忆效应，循环寿命高。磷酸铁锂电池的缺点在于其性能受温度影响大，尤其是低温环境下，放电能力和容量均会大幅度降低，另外产品的成品率和一致性也饱受质疑。

三元锂电池包含了许多不同比例类型的电池。从形状上来区分，可分为软包电池、圆柱电池和方形硬壳电池。其标称电压可达到3.6-3.8V，能量密度比较高，电压平台高，真实密度高，续航里程长，输出功率较大。由于镍钴铝的高温结构不稳定，导致三元锂电池的热稳定性差，但低温性能优异，不过造价也比较高。

磷酸铁锂电池和三元锂电池作为目前乘用车动力电池的两大类型，它们拥有各自的优劣势。但刀片电池结构的出现，确实对传统的三元锂电池设计提出了挑战，搭载刀片电池的汉续航里程已经超过了600公里，从续航距离上已经和三元锂电池不相上下。

刀片电池革新在哪里？

刀片电池本质上还是磷酸铁锂电池，所谓刀片电池指的是物理结构上的改变。

传统的电池包内部结构由多个电芯（Cell）构成电池模组（Module），通过螺栓固定到带有横梁和纵梁的外壳上，形成电池包（Pack）。这种电芯-电池模组-电池包的集成设计，横梁和纵梁占用了不少的空间，螺栓等附件增加了了重量，限制了电池包总容量和能量密度的提升。

不论是特斯拉的三元锂电池，还是比亚迪之前的磷酸铁锂电池，封包设计都大同小异。在这样的结构下，能量密度更小的磷酸铁锂电池相比三元锂电池自然不占优势。这也是为什么近些年三元锂电池成为了主流。

为了在车身底部空间有限的情况下，进一步提升电池包的容量，刀片电池用了CTP（Cell?To?Pack）设计思路，把电芯以阵列方式直接装到电池包壳体内（省略了把电芯组装成模组这一步）。这种设计能够在保持电池包强度的前提下，省去了横梁、纵梁以及各种螺栓等附件，从而提升了电池包壳体内部的空间利用率，实现电池包总容量和能量密度的提升。

于是刀片电池在用原有电芯类型和技术的前提下较大地提升纯电动车的续航里程。另外，轻薄的长方体电池可以带来绝佳的散热效果。

当刀片电池技术与磷酸铁锂电池技术融合后，磷酸铁锂电池包的体积能量密度有了明显的提升，从而在续航里程与安全性上实现了更好的平衡。

从目前刀片电池量产后的情况来看，汉纯电动版的续航里程最长为605km，已经追近了主流用三元锂离子电池纯电动车650km左右的续航里程，而其更高的安全系数和更好的容量衰减特性让磷酸铁锂电池重新回到了市场。

谁是电动车的未来？

文章开头我们提到，早期的电动汽车大多用磷酸铁锂电池，不过后来随着补贴政策跟电池能量密度挂钩，再加上用户对于纯电续驶里程的要求以及三元锂离子电池技术的发展等，目前市面上大多数新能源车型搭载的都是三元锂离子电池。

在纯电续航里程及电池能量密度成为影响补贴最核心的两项指标的时代，盲目的追逐补贴其实让很多技术并不成熟的产品牺牲了安全性换取更高的能量密度，各种层出不穷的起火、召回案例就是在为这些乱象买单。

然而电动市场的发展方向终归是好的，随着补贴政策的退坡、政策红利逐渐减弱，如今行业对于纯电续航里程及电池能量密度的追求不再像之前那么狂热。磷酸铁锂更高的安全性、更高的经济性、更好的循环寿命重新开始被更多车企选择。

虽然补贴退坡，但对于消费者而言，最关键的的仍然是磷酸铁锂电池能获得补贴吗？根据最新的国家补贴政策，车辆的续航里程至少要在300km以上，电池系统的能量密度不低于125Wh/kg。

近几年随着技术的进步，磷酸铁锂电池的能量密度有了一定的提升。比亚迪、力神、国轩等电池厂商量产的磷酸铁锂电池电芯单体能量密度都能达到190Wh/kg，并有望达220Wh/kg。比亚迪的刀片电池能量密度也达到了140Wh/kg，NEDC标准下续航里程可达605km。

所以从技术上来讲，达成补贴需要的两项指标并不难。那么这样来看循环寿命长、成本更低的磷酸铁锂电池会占据主要市场吗？

首先需要肯定的是，刀片电池的表现足够出色，用更低的价格获得相同续航里程、技术性能的产品，用回磷酸铁锂电池并不是坏事，反而是弥补了磷酸铁锂电池的不足，并且拥有更高的安全性。但对于磷酸铁锂市场来说，由于在材料方面的局限，电芯单体的能量密度难有跨越式发展。毕竟并不是所有车企都有刀片电池这样的CTP电池包技术。

总的来说，三元锂电池拥有更高的开发潜力，刀片电池作为一种新的封包技术能让磷酸铁锂电池在现阶段达到三元锂电池的水准，并且更加安全、成本更低。但在未来三元锂还会是主流的应用技术，比亚迪也坦言三元锂电池为电芯的刀片电池从理论上会有更强的续航能力，只不过做成刀片电池形态，在碰撞方面（尤其是挤压方面）还需要投入更多研究。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

新能源汽车用动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池、氢燃料电池。目前，锂电池无论在能量密度，寿命和环保性能上都具有很大的优势，是动力电池的首选。

铅酸电池

纯电动汽车最早使用的是铅酸电池，铅及其氧化物制成作为电极材料，硫酸溶液作为电解液，这是现在大部分电瓶车的动力源，低成本是其最大的优势。但它有两大缺点；一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。

镍氢电池

镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池，具有高能量、长寿命、无污染等特点。镍氢电池相比铅酸电池有不小的提升，并且电解液不可燃、安全性有保障，制造工艺成熟。但是镍氢电池充电效率一般、无法使用高压快充，因此从锂电池广泛引用之后，镍氢电池在汽车上也有被完全取代的趋势。

锂电池

锂电池正是现阶段新能源车的主流选择，锂的化合物（锰酸锂，磷酸铁锂等）作为电极材料，石墨作为负极材料，其优势在于重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。

在同体积重量情况下，锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍，并且人类只开发利用了其理论电量的20%～30%，开发前景非常光明。不过无论任何类型，所有锂电池组都会面临低温这个“天敌”。

氢燃料电池

氢气是非常理想的清洁能源。特点是无污染，无噪音，高效率，就氢气本身来说，燃烧可以释放大量的能量、低温表现上佳，最重要的加氢的效率高，加氢只需5分钟就能行驶超过600公里。并且这个数据还有提升的空间，以上这些都要远远优于现有的锂电池。

但是氢燃料电池轿车比同类型内燃机车重200多公斤，贵5倍以上。关于氢燃料电池车投入方面，日、韩两国的车企早就开始了研究，如今已经小范围投入到了各自国家的市场中。

新能源汽车最大的成本在电池、电机、电控“三大电”系统，而动力电池成本又是重中之重。从新能源汽车的成本构成来看，动力系统合计占比约50%，其中电池占到38%，电控和电机占比约12%。

目前主流的动力电池主要有两类：三元锂电池和磷酸铁锂电池。但目前市面上绝大多数新上市的电动汽车基本都用三元锂电池，主要原因是三元锂电池的电池能量密度要远高于磷酸铁锂。

但从安全性和重复使用寿命两个角度而言，磷酸铁锂电池的性能都是要优于三元锂电池的。2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用车中，用三元锂电池的车型有221款，而用磷酸铁锂的仅有33款。