电动汽车的动力电池实际上是一个统称,包含电芯、模组以及电池包三个层级。 电芯(Cell),可以充放电的锂离子电池基本单位,包含了正负极、隔膜及电解液,是电池氧化还原反应的进行空间。根据电芯封装形式不同,可以分为圆柱电芯、方形电芯及软包电芯。 模组(Module),为了保护电芯免于受到外部热、振动等冲击,将一定数量的电芯连接在一起,放在一个框架中组成电池的组件。 电池包(Pack),是装入电动汽车中电池的终形态,在模组的基础上装配电池管理系统(BMS)、电池冷却系统、线束、支架等零部件。
18650电池具有成熟的配套产业链,成本低廉,是一种理想的锂离子电池,在消费电子领域得到了广泛的应用。但18650电池容量较小,在动力电池领域应用时,往往需要上万只单体电池组合成为电池组,导致电池组的管理难度大幅上升。
刀片电池是比亚迪于2020年3月29日发布的电池产品,可以称为超级磷酸铁锂电池。之所以称为刀片电池,是因为它的排布方式像是刀片一样插入电池包内。这款刀片电池相比较三元锂电池来说,更加耐低温,并且它的电芯具有更大的散热面积,同时它能够匹配到较高的能量密度。
“刀片电池”通过结构创新,在成组时可以跳过“模组”,大幅提高了体积利用率,终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。相较传统电池包,“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上,也就是说续航里程可提升50%以上,达到了高能量密度三元锂电池的同等水平,并且比三元锂有了更优的安全及寿命表现。
电池的寿命分为循环寿命和日历寿命两个参数。 1)循环寿命,指的是电池可以循环充放电的次数,即在理想的温湿度下,以额定的充放电电流进行充放电,计算电池容量衰减到80%时所经历的循环次数。 2)日历寿命,指的是电池在实际使用条件下,经过特定的使用工况,达到终止寿命条件(一般为容量衰减到80%)的时间跨度。
容量衰减虽是电池老化的表象,也是一个重要评判标准。80%是一个经验值参考,也没有明确说低于80%容量就换电池,现在电动汽车电池质保大多效仿燃油车以时间或里程为质保期(几年或几十万公里)。