电池组一致性是电动轿车普及的瓶颈－汽车设计与制造资讯-造车网

作为电动车最重要部分的动力锂电池组的价格、性能、寿命和安全性，直接决定了整车的性能。对于动力锂电池，电池组的一致性问题一直困扰着国内外从事电动车研发的整车厂商。控制好动力电池的原材料、生产过程和出厂检验，可以有效提高电池组的一致性。另外，在驾驶中的合理监控及使用，以及与其他驱动控制系统的最佳搭配也会对电池组一致性的提高有帮助。

材料是关键

　　由于电池组里各电池单元之间的细微差别，电池组的各项性能绝对不是单个电池性能的代数相加。每个电池单元的容量、内阻等特性的区别，会使容量大者总是处于小电流浅充浅放状态，而容量小者总是处于大电流过充过放状态，两者之间性能参数差异越来越大，小容量者提前失效；或者是使内阻大的成为耗能的串联电阻，并容易发热过高，缩短寿命。在电池组的使用过程中，每个电池单元的温度、电压、电流等都不一样，工作一段时间后，电池组的一致性必然持续恶化，最后导致电池的能效迅速降低到无法接受和继续使用的程度。

　　电池单体的类型对电池组一致性影响非常大。动力电池方面，锂电池未来将取代镍氢电池成为新能源汽车主流。2012年之后随着磷酸铁锂（LiFePO4）电池在技术、成本、市场方面绝对优势的确立，其需求增速将大幅增加。相对笨重而有记忆效应的镍氢电池，生产过程和产品本身都有污染的铅酸电池，以及昂贵、寿命短而不安全的钴锂电池，磷酸铁锂电池不仅具有安全、长寿、重量轻、体积小、单体电压高和自放电小等优点，而且其在电池单元的一致性方面也要远远好于其他几种电池，故此将逐渐成为今后汽车动力电池的主要发展方向。

　　由于磷酸铁锂电池阳极的导电性其实并不好，直接限制了它的能量密度和其它特性。对于让锂离子与阳极的嵌合和分离更加高效，且同时对阳极的损耗最小，各公司有不同的解决方案。

1）美国A123公司的研究显示，缩小正极晶体颗粒的大小到一定程度，会对电池性能有很大影响。当正极晶体颗粒能控制在100nm以下至十几nm，而且电极通过加入其它金属而发生变性时，锂离子出入晶体正极材料时（充电和放电），其晶体结构发生的变化就会明显变小（较少残留在正极电极材料上），而且，锂离子进出正极晶体阵列也更加快捷。这样，不仅电池放电功率大为提高，并且可以对电池进行反复充放，而不会因电极材料损坏致使电池单元失效。

2）Phostech公司的方法是在阳极上沉降一层非常薄的蜂窝状结构的碳原子层（Carbon Coating），作为电介质中锂离子进出阳极的嵌套窗口，同样大大提高了锂离子与阳极的嵌合与分离的效率。

　　A123 与 Phostech 都宣称自己产品的充放电循环次数在5000次以上，可以保证电池单元的寿命和性价比。

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