锂电池密度科普小知识之锂电池|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

科普小知识之锂电池

锂电技术的革新为民用电动设备的发展提供了机遇。传统的铅酸电池正在被逐步取代，锂电池作为目前主打的电动能源正在快速走进我们的生活。

今天讲一下锂电池与铅酸电池的差别！

铅酸电池的主要成分是铅和酸，在使用过程中会产生大量重金属铅和酸的混合物，存储不当就会产生环境污染。锂电池的主要成分是锂和其他一些轻金属，单从环保的角度讲锂电池更胜一筹。

锂电池的能量密度为160WH/KG左右，铅酸电池的能量密度只有40WH/KG。如果将一辆电动三轮车铅酸电池的电池仓装满锂电池，续航里程将增加2倍，而重量只有铅酸电池的2/3。

锂电池在动力和续航方面毋庸置疑。用过铅酸电池的人都知道，铅酸电池使用一年容量就会减少一半左右，动力和续航会大打折扣。而锂电池的平均寿命大概是三年，更加耐用。

最重要的是，锂电池不但性能好，价格也是王道。以某品牌72V20AH电池为例，锂电池和铅酸电池的价格分别是1968元和1238元。锂电池的平均成本为656元/年，而铅酸电池的平均成本是1238元/年。

虽然锂电池一次性投入成本比铅酸电池投入的成本高很多，但是综合下来，相信不用说大家也明白。

然而人无完人，物无完物。锂电池的能量密度越高稳定性就会越低。

随着锂电行业的发展，不同品牌的锂电工艺和品质参差不齐。一些劣质的锂电池在高温环境下容易起火，甚至发生爆炸。所以在选择锂电池产品的时候一定要选择正规厂家，因为安全才是根本。

拉着几十斤“炸药”开车？锂电池的这些事儿，你了解多少？

按照锂电池的能量密度换算，1kg的锂电池能够一次性释放出的能量相当于100克的TNT炸药，而且，锂电池非常敏感，不管是你手机、笔记本还是电动车里的锂电池都有可能变成一颗炸弹，而引爆它的前提条件就一个，那就是锂电池的

热失控 。

可能大部分人都知道

电池短路会导致锂电池爆燃

其实，短路也是锂电池热失控的诱因之一

所有电池爆燃事故

本质上都可以归咎于锂电池组的热失控

热失控，简单的理解就是

当锂电池散热不良

积聚热量到一定温度

电池说爆就爆 ！

手机时间用久会发热

但是手机只用一块电池

散热效果好

但是

电动车电池组由无数电芯堆叠！

比如说，特斯拉Model S

电池组由7000多节 18650锂电池组成

散热就成了大问题！

电池热管理有多重要

造电池的 比造汽车的 明白多了

当初特斯拉 向松下买电池的时候

松下的态度就非常坚决

松下：

你连基本的热管理措施都没有

谁给你的勇气做电池组！

后来，特斯拉拿出热管理方案

松下松了口，但也约法三章

哎！

锂电池就是这样一个娇贵的东西

温度太低 ，不行！

低温工作电池活性差

输出电量减少

还会减少电池使用寿命

温度太高 ，也不行！

一旦热失控就是天大的悲剧

18650锂电池属于NCA三元锂电池

这种电池虽然能量密度大

但引起热失控 的温度却不超过200℃

热管理系统 的作用就是把电池伺候好

——

把电池的温度保持在一个合适的范围内

通常这个温度在30℃左右

而且，要非常灵敏和可靠

对于电动车而言

相比“三电” 系统关乎到厂商的“脸面”

热管理系统关乎的是厂商的“良心”

因为它涉及消费者生命财产安全

以刚才提到的特斯拉 为例

Model S采用的是一套液态热管理系统

扁平的冷却管道在电池组内S形布置

通过水和乙二醇混合的冷却剂将热量带走

特斯拉电池组中的冷却水道（箭头所示）

在该系统中

根据电池温度的不同

电池组的冷却液可以切换不同的回路

既可利用车头散热交换器 为电池进行降温

也能用电动机工作产生的温度来加热电池

特斯拉Model S车头散热交换器

同时管控7000多节 电池非常困难

不得不说特斯拉在电池热管理方面的确有一手

但先进的系统有时候难免也会出现纰漏

近期连续的几次特斯拉Model S自燃都和电池热失控有关，作为应对，今年5月份，特斯拉在线升级了热管理系统。

虽然特斯拉在热管理方面有一套办法

但天生为小型电器准备的 18650锂电池

有一处先天不足

那就是因为圆柱形表面积太小

导致的圆柱形电池天生散热性能不佳

而专门为电动车打造的

软包电芯 和方形电芯

在散热上则有着天然优势

宁德时代和比亚迪分别是最大的软包电池和方形电池供应商，这个宁德与上汽开发的电池组，扁平软包电芯更便于散热，而软包电芯之间采用了“芯片”级液冷片，进一步强化电池热管理性能。

电池液态热管理系统也被称为液冷系统

在液冷系统之外

风冷和直冷

都是是电动车常用的电池热管理手段

风冷是最早的电池热管理手段

风冷相比液冷

就好像吹风扇 对比冲凉

散热效果完全没得比

随着电动车性能的不断提升

纯电动车正在逐渐摒弃风冷

风冷目前主要被用于电池组较小的

油电混动 和低性能电动车 上

丰田THS油电混动系统的电池组即采用了风冷系统

直冷是利用制冷剂的气液转化带走热量

其原理类似于空调

冷却效果最好

但成本也最高

目前只有部分豪华品牌电动车采用

奔驰最新纯电动车型就采用了直冷电池组

时至今日液冷正在成为电池热管理的主流

随着电动车整体性能的提升

液冷电池组已下探到价位较低的电动车上

起售价11.98万的名爵EZS采用了液冷电池组

写在最后

对能量的利用和管控能力，是人类文明的体现，锂电池作为一种能量密度极高的储能手段，目前依然是最理想的电动车驱动方式之一，虽然一起起电动车自燃事故让大家对锂电池谈虎色变，但就好比汽油车油箱里的汽油，尽管危险，但目前的技术手段已能够将其稳妥的驾驭，同样的，目前锂电池热管理技术已经成熟，但与此同时，需要的是厂商对锂电池热管理以及对消费者生命财产安全满怀敬畏之心。