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【干货】国内外动力电池对比测试分析

苏子言岁月
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依据GB/T31484GB/T31485GB/T31486检测标准,分别选取国内外不同材料不同封装形式(软包方形硬壳和圆柱形卷绕)的电池样品进行对标分析,其中包括比较成熟的国内4款磷酸铁锂蓄电池3款三元材料电池和1款锰酸锂材料电池,以及2款日韩系三元材料电池,如下表所示试验对象均为电池模块。

国内外动力电池对比测试分析

能量密度对比

电池样品的能量密度对比如下表所示可以看出,对标测试的磷酸铁锂电池单体能量密度在109~143(Wh)/kg之间三元及锰酸锂电池能量密度在130~195(Wh)/kg之间,F型36Ah软包装三元电池能量密度最高达到194.93(Wh)/kg,J型35Ah锰酸锂电池接近130(Wh)/kg总的来说,三元材料电池能量密度高于磷酸铁锂电池,国内最好的磷酸铁锂能量密度可以达到143(Wh)/kg。

国内外动力电池对比测试分析

组成模组后,由于连接件及固定支架的原因,能量密度均有所下降,比能量损失率见上表。其中F型36Ah软包装三元电池模组能量密度损失最大,主要原因是含有散热装置和外壳,且出于模组安全性考量设计的金属外壳材质较厚;A42Ah方形硬壳磷酸铁锂电池和E型33Ah方形硬壳三元电池组成模块后能量密度损失最小,主要是未包含模块外壳,无固定装置,仅增加了连接片的重量动力电池模块和系统能量密度,是电动车能否在未来市场媲美传统燃油汽车的关键未来动力电池模块及电池系统轻量化设计,是提高电动汽车续航里程的关键技术。

低温性能比较

汽车用动力电池的低温性能是制约冬季电动车使用效率的瓶颈动力电池的低温性能主要受电解液正负极材料等因素的影响在低温环境下,电解液部分溶剂凝固,造成电子迁移困难,电导率降低;离子在电解液中受阻很大,离子迁移缓慢,导致动力电池充放电效率降低电池样品的-20℃低温放电性能比较如下图所示可以看出,磷酸铁锂电池在-20℃放电曲线差异较大,可以表征为低温下磷酸铁锂电池内阻不同D型270Ah方形硬壳磷酸铁锂电池放电初始压降最小,低温性能最好三元材料电池的低温放电曲线趋势一致,低温放电性能总体要好于磷酸铁锂材料电池由于不同的低温放电深度各有不同,故H型28Ah软包装三元电池的放电曲线稍短三元材料电池中I型6.3Ah圆柱形卷绕三元电池低温下内阻最大,电压平台低,低温性能最差。

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