电池包一般是由电池模组、热办理体系、电池办理体系（BMS）、电气体系及结构件组成。

　　电池模组能够了解为锂离子电芯经串并联方法组合，加装单体电池监控与办理设备后构成的电芯与pack的中心产品。其结构有必要对电芯起到支撑、固定和维护效果。其根本组成包含：模组操控(常说的BMS从板)，电池单体，导电衔接件，塑料结构，冷板，冷却管道，两头的压板以及一套将这些构件组合到一同的紧固件。其间两头的压板除了起到靠拢单体电芯，供给必定压力的效果以外，往往还将模组在电池包中的固定结构规划在上面。

　　模组的规划是为了便利BMS进行电芯办理，进步电池安全性，便于维护修理。就像一个国家需求分红若干省份为了便利操控办理的道理相同。

　　电芯首要由正极、负极、隔阂和电解液组成。首要作业原理是靠锂离子的在正极和负极之间的搬迁完结充电和放电。充电进程需求外界能量，即电网电能，相当于把电网的电能贮存在电池中；放电进程可自发完结，这个进程将贮存的能量开释出来。

　　锂电车电池依据资料体系首要分为三类：锰酸锂、三元资料锂电池、锂酸亚铁锂。这三类电池功用各有优缺陷，在商场傍边也有着不同的运用。 三类锂电池资料特性比照 锰酸锂价格最低

　　从上述表格中能够看到，锰酸锂资料价格最低，每吨5-6万元，相应的电池循环寿数次数、贮存功用的体现也是最一般的，别离是≥300次，月衰减5%以上。三元资料锂电池资料价格每吨16-20万元，贮存功用体现最好，月衰减1-2%，电池循环寿数≥600次。锂酸亚铁锂资料价格每吨15-18万元，电池循环寿数体现最好≥1500次，贮存功用在三者傍边体现中等，月衰减3%。

　　上表中说到的数值是三类锂电体现的硬性参数，锂电的安全性、安稳性、耐低温等功用相同是归纳评判锂电功用的重要方针。

　　锰酸锂：高温功用、循环功用、贮存功用较差，锰在高温状况下易分化，电池组的运用寿数短不易存储。

　　资料锂电池：高低温、循环、安全性、存储及个项电功用都比较均匀。体积比能量高，资料价格适中而且功用安稳。三元资料电芯依据镍钴锰的份额又有532,811等一系列体系。最近几年比较火的是811体系的电芯。镍的份额越高，动力电池越不安稳。一同进步镍的份额能够进步电池的能量密度。所以动力电池的规划是一个平衡的进程，平衡实用性与安全性。

　　磷酸铁锂：安全功用好，电导率低，体积比能量低，资料本钱高，低温功用很差，不能满意电动车冬季运用。

　　锂电池的正极是将正极资料（如LFP、NCM）涂布在铝箔（集流体）上，负极是将负极资料（如石墨、LTO）涂布在铜箔（集流体）上。一般状况下电池是依据正极资料来命名，所以一般称三元电池或磷酸铁锂电池；而钛酸锂电池中LTO是负极资料，因而这算是以负极资料命名电池的特例。在翻阅国外文献的时分发现文中常将正极资料称为阴极（Cathode），将负极资料称为阳极（Anode），一开端并不是十分了解，因为咱们一般以为，发生复原反响的电极是阴极，发生氧化反响的电极是阳极；而电池在放电和充电切换的进程中阴阳极也随之在改变。后来渐渐有点想了解，这个界说应该指的是没有外部能量影响的条件下的状况，所以以放电状况下的反响状况来确认电池的阴阳极。

　　电动轿车在经过必定时刻的运用后续航路程会有所下降，加快功用的衰减也或许被感受到。这首要能够从容量的衰减、内阻的添加、以及电池自放电的增大几个方面去剖析。

　　安全性的衰减相对而言就比较难比发觉。有或许电池现已呈现了机械形变，或许发生内短路的概率增大了，以及存在漏液的危险。

　　因而接下去咱们能够找到什么影响了容量的削减、内阻添加由哪些要素引起、电池形变发生进程、以及导致内短路发生的要素这样的问题来了解电池的衰减进程。

　　从安全性来说 ，锰酸锂电池比三元的电池的安全性要好许多。比方现在国内有厂家用新正的锰酸锂LMA-30制造的90安时单体电池， 都能够经过201所悉数的安全性测验 。而三元资料而言 ，或许现在国内20安时单体都通不过针刺查验 这首要是资料结构安稳性所决议的 。锰酸锂的结构自身比三元资料要安稳。此外 锰酸锂这种资料的开展时刻相对较长 ，老练度要高许多 ，前面说到的新正的LMA-30是用Al进行改性的锰酸锂 ，往后也不扫除改性三元的推出。别的， 因为电解液的匹配问题， 三元相关于锰酸锂更简单产气， 这也是形成三元电池安全性不如锰酸锂的一个原因。可是三元资料的能量密度却比锰酸锂高许多。 所以 现在日本也好， 韩国也好， 最老练的动力产品都是以锰酸锂为主 ，混合三元一同运用 ，既保证了安全性， 又进步了能量密度 ，这也是往后动力开展的一个趋势。

　　典型的圆柱电芯结构包含：正极极片、负极极片、隔阂、电解液、外壳、盖帽/正极帽、垫片、安全阀等。圆柱电芯一般以盖帽为电池正极，以外壳为电池负极。

　　圆柱电芯标准化程度较高，常见的类型有：14650、14500（5号电池）、18650、21700等。类型的的前两位数字代表圆柱电芯的直径（单位mm），第3、4位代表圆柱电芯的高度（单位mm），0指的是圆柱。特斯拉现在用的圆柱电池是18650和21700，未来还有4680（一款腰更粗个子更高的电池）将投入批量运用。

　　三种电芯比照，各有优势。结合出产工艺的便利性，现在国内电动车首要用的是方形电芯。特斯拉电动车用的是圆柱形电芯。

　　BMS英文名称BatteryManagement System，中文名称动力电池办理体系，对电池进行监控和办理的体系，经过对电压、电流、温度以及SOC等参数收集、核算，从而操控电池的充放电进程，完结对电池的维护，进步电池归纳功用的办理体系，是衔接车载动力电池和电动轿车的重要枢纽。

　　BMS（电池办理体系）功用首要有三种：经过丈量动力电池的荷电状况，为驾驶员供给剩下的运用电量，以便提示驾驶员能及时为电动电池进行充电；其次是对电池温度进行监控办理，检测电池作业时的温度，并运用吹分机或散热片来保证电池作业在最佳状况；最终是完结电池的均衡办理，因为出厂制造差错、或许运用进程中的存在通风性差异，电化学功用转化纷歧等状况，对电池电压、剩下电量进行检测，以防过度充电。

　　在BMS开发进程中，对BMS的损害剖析有过压（过充）、欠压、过温文过流等损害事情，如过压或许是一个比较严重的事情，特别长时刻对电池过充会导致电池功用下降和不行恢复性损坏，乃至导致电池变形、漏液状况发生。那么，关于BMS体系安全规划的方针便是能够及时发现电池过充、并经过合理的损害剖析及评价，从单点失效和潜在失效等方面考虑规划安全机制，最终做出恰当及时的处理。

　　三元锂电池全称为“三元聚合物锂电池”，是指正极资料运用镍钴锰酸锂（NCM）或许镍钴铝酸锂（NCA）的三元正极资料的锂电池，其间首要用于安稳资料层状结构、进步资料循环和倍率功用的钴元素，是三元电池中不行或缺的贵金属。

　　一向以来，钴的价格动摇极大程度上影响着三元资料的价格，可要知道的是，全球有超越一半的钴均产自刚果（金），资源的过于会集也加重了全球钴供应链的脆弱性。今年以来，跟着海外疫情的继续恶化，刚果的封闭办法和社会动乱形势加重了对钴矿出产的忧虑，一同赞比亚、南非等国的边境封闭方针对钴质料的运送发生约束，估计二季度刚果（金）和南非的钴质料出口将明显下降，对国内三季度钴质料进口发生晦气影响。

　　本钱问题一向是新能源轿车商场开展的拦路虎，作为中心本钱的“动力电池”一向被寄予希望能够赶快下降本钱，三元锂电池在下降钴份额和含量后，会相应地下降整车的本钱，钴价动摇给企业带来的影响也将被削弱，“忐忑”的企业开端变自动为被迫，这将有利于推进新能源轿车商场的开展。

　　固态电池是一种电池科技。与如今遍及运用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种运用固体电极和固体电解质的电池。

　　因为科学界以为锂离子电池现已抵达极限，固态电池于近年被视为能够承继锂离子电池位置的电池。固态锂电池技能选用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，替代以往锂电池的电解液，大大进步锂电池的能量密度。

　　固态电解质具有较高的电化学安稳窗口，可与高电压的电极资料合作运用，进步电池的能量密度；固态电解质具有高机械强度，乐意在电池循环进程中有用按捺锂枝晶的刺穿，试具有高理论能量密度的金属锂作为负极资料成为或许

　　固态电解质缺陷（现阶段开展遇到的问题）：电极和电解质之间超高的固固触摸阻抗。

　　刀片电池是一种全新的规划理念，在选用长电芯的一同，省去了中心模组环节，直接把电芯装到电池体系里边。这样分量和本钱都有用下降，这一点和宁德年代的CTP有类似的当地。一同比亚迪电池结构规划学习了蜂窝铝板的原理，经过结构胶把电芯固定在两层铝板之间，让电芯自身充任结构件，来添加整个体系的强度。

　　C公司产品的长度是148 mm、厚度是79mm、高度是97mm，内部结构是卷绕，看起来像一块板砖。刀片电芯长度是960mm，厚度是 13.5 mm，高度为 90 mm，内部结构是叠片。因其长而薄的形状酷似刀片，因而得名刀片电池。

　　叠片工艺是将正极、负极切成小片与阻隔阂叠组成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯的一种Li离子电芯制造工艺。

　　例如软包锂电池，靠的是“叠”，如“z”字形叠片，先把正负极质料裁切成相同巨细的矩形极片，再别离叠到隔阂上，隔阂“Z”字形穿行其间，离隔南北极，最终包上铝塑包装。

　　叠片工艺进程繁琐，首要是极片与隔阂裁切成片。但极片分切合格率低，质量（断面、毛刺等）很难保持高度一致性，且对齐精度不行，这块就对制造工艺的质量要求比较高了。这也是叠片电池没有遍及的首要原因。

　　CTP技能全称为Cell To Pack，经过撤销模组规划，直接将电芯集成为电池包，电池包又作为整车结构件的一部分集成到车身地板上。

　　这种方法削减了模组自身的侧板、端板（模组结构件）和本来用于分隔模组以及协助模组衔接的横梁、纵梁（电池包安装支撑结构）等资料，整个电池结构极大简化，使用空间得到开释，平等尺度的电池包容量得以扩展、电池组质量得以减轻，由此带来电池能量密度的进步和本钱的下降。

　　CTP技能现有两种不同的道路。一是完全撤销模组的计划，以比亚迪刀片电池为代表；二是小模组整合为大模组的计划，以宁德年代CTP技能为代表

　　CTC技能全称为Cell to Chassis，宁德年代董事长曾毓群之前在中国轿车蓝皮书论坛上是这样介绍它的：“此技能将电芯和底盘集成一同，再把电机、电控、整车高压如DC/DC、OBC等经过立异的架构集成在一同，并经过智能化动力域操控器优化动力分配和下降能耗。CTC将使新能源轿车本钱能够直接和燃油车竞赛，乘坐空间更大，底盘经过性变好。”

　　CTC在某种意义上可了解为CTP的进一步延伸，其中心在于省去模组、打包进程，将电芯直接集成到轿车底盘上，完结更高程度集成化。

　　CTC的呈现，将打破PACK的约束，直接涉及到轿车底盘，这是整车最为要害的中心部件，是整车厂商阅历长时间开展所堆集的中心优势地点，是电池企业/专业PACK企业难以独立开发的。所以现在一些电池供货商开端策划底盘开发。

　　特斯拉去年在柏林工厂举行的Giga Fest活动中，展现了4680 Structural Battery（CTC）计划--4680电池包撤销了模组规划，电芯密布排布在车辆底盘中，电池上盖担负密封电池与车身地板两项功用，座椅则可直接装在电池包上。

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