汽车冷凝器作用 磷酸铁锂快充技术在新能源客车上的应用(2)

2.3高电导率电解质

电解质对快充锂离子电池的性能影响非常大，必须保证在大电流下良好的化学稳定性，不易发生分解，具有较高的离子导电率，且对正负极材料是惰性的，不与其反应或溶解。电解质由高纯度的、电解质锂盐、必要的添加剂等原料按一定比例配制而成的是电解液的主体部分，与电解液的性能密切相关。为了实现快充，用高电导率溶剂与低粘度溶剂混合使用，选择适当的锂盐种类和浓度，添加能够降低负极表面ＳＥＩ膜阻抗的添加剂，抑制在频繁大电流充放电时，负极表面因ＳＥＩ破坏和再生导致的产气。

2.4陶瓷涂层高孔隙率隔膜

为使锂离子快速穿过隔膜进入负极，快充电池的隔膜必须高透气、强耐热、安全性高。陶瓷涂层高孔隙率高透气率隔膜，可确保快速充电放电时锂离子通过隔膜的速度，同时陶瓷涂层也帮助电池获得高安全性能。陶瓷涂层高孔隙率隔膜的涂层颗粒粒径均匀，能很好的粘接到隔膜上，又不会堵塞隔膜孔径，还可保证陶瓷颗粒对电解液的相容性及浸润性。以PP、PE或者多层复合隔膜为基体，在其表面涂覆单面或双面纳米级陶瓷材料，经过特殊工艺处理与基体粘连紧密。

涂覆陶瓷隔膜可中和电解液里面游离的HF，提升电池耐酸性，安全性提高。具有良好的吸液及保液能力。增加微孔曲折度，降低电池自放电，改善循环过程中微短路，有效提升循环寿命。

2.5热管理系统

热管理技术采用封闭式可循环的液体热管理系统，是磷酸铁锂快充技术的关键技术之一。快充条件下，电流成倍增大，必然带来发热量大的结果，电芯温度越高，正极与电解液的氧化反应越剧烈 。长期在高温条件工作，将使电池的充放电性能受到不可逆影响，会破坏电池内的化学平衡，导致副反应，从而加速电池的老化。采用热管理系统，实现电池组内部的温度控制，解决快充电流大带来的发热问题，同时也使低温下的快成 为可能，避免极端髙温和低温情况出现。封闭式可循环的液体热管理系统，集成电池包、板式换热器、冷凝器、压缩机、电子水泵、ＰＴＣ等部件，兼具制热制冷功能，系统导热效率髙，有效解决电池组内部温度不均衡问题。整个热设计不但涵盖电池组，还包括ＤＣ－ＤＣ高压转换和充 电器，连接器，线束这些部件的散热要求，需要结合部件布置的环境和客车的实际使用环境条件统筹设计。一方面让热管理系统在需要的温度高效运转；另一方面使其精确识别电池状态，降低能耗，使电池实现“全气候”条件下的有效使用。

热管理系统的设计结合仿真技术， 采集车辆运行实际工况，换算电池组需要放电和充电的大小和工况曲线， 进行仿真和拟合，从而验算推导在整 个放电和充电条件下电池组的产热情况。再从单电芯所需要的散热条件出发，扩展到整个电池系统散热条件下选择热管理的导热方式和箱体结构，经济地设计流量。

3.磷酸铁锂快充技术应用在新能源客车上的效益分析

3.1市场分析

磷酸铁锂快速充电技术只需15分钟就可把电池充电到90%以上的容量。客车在实际运行中，通常不会把电池电量全部耗尽，电池组充电时仍有余电，所以充满电的平均时间只需10分钟即可，公交车辆可在进入场站的短暂休息时间内完成充电，成倍提高充电桩的使用频率，避免出现车辆白天运营时充电设施闲置，夜间又集中且长时间占用充电桩的问题，公交公司无需再为集中充电配套很大的充电场地和数量众多的充电桩，原燃油车辆的运营方式因快充技术而不受影响，对快充技术的市场需求会越来越大。

3.2效益分析

新能源客车的动力电池由于不能快速充电，为保证营运里程需求，配电量必须足够大，电池系统总重量大，总成本也高。在公交领域采用磷酸铁锂快充技术，利用车辆进入场站的短暂间隙进行快速补电，因此车辆无需配备大容量电池，配电量可大幅降低，节省成本，也减轻车辆整体重量，减少能耗。并且相较于常规电池3000~4000次左右的使用寿命，磷酸铁锂快充电池的长寿命（＞1000循环）性能为电池带来性价比的成倍提升。在产品生命周期内，每千瓦时电池的使用总里程将达到常规电池的两到三倍，即新能源客车实现同样的总里程，所需的电池仅相当于常规电池的二分之一到三分之一。

3.3可靠性分析

应用于新能源客车领域的磷酸铁锂快充技术，将充电时间缩短到10分钟-15分钟，同时大幅延长电池整体寿命，使之与整车寿命相匹配（10000次循环）。热管理技术改善电池组内部管理效率，全封闭可循环的液体加热和冷却系统，散热和加热效率高，有效解决电池高温和低温使用以及热分布均衡问题。

磷酸铁锂快充技术将使车辆在使用便利性、经济性和安全性方面得到极大改善，为解决新能源汽车的续航里程焦虑和充电桩焦虑提供一条行之有效的解决路径。

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