新能源汽车对动力电池的应用有哪些需求？

动力电池是各种电动车辆的能量载体和动力来源，动力电池的性能直接决定了车辆的性能。新能源汽车用动力电池包含：铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池、超级电容、燃料电池等。为了满足新能源汽车等技术的应用要求，动力电池需要具有高安全性、高能量密度、高功率性能、优异的循环寿命、工作温度范围广和低成本等特性。新能源汽车包含混合电动汽车 (HEV) 、燃料电池混合电动汽车 (FC-HEV)、插电式混合电动汽车 (PHEV)和纯电动汽车 (EV)等。不同类型的电动汽车对动力蓄电池的要求不同，概述如表1所示。

 

从表1中可以看出，锂离子电池的性能几乎可以满足所有类型电动汽车需要，锂离子电池是当前所有可充电电池中综合性能最优的一种电池，也是目前最佳的能应用于插电式混合动力汽车和纯电动汽车的电池。

 

锂离子电池负极材料包含碳负极材料、钛氧化物、锡与碳的复合物、硅的复合物等。目前商业化的锂离子电池的负极材料主要采用碳负极材料。碳负极材料电池有着比能量高、功率性能好等优势，但是碳电极与金属锂的电位接近，当电池过充电时容易在碳电极表面析出金属锂形成锂枝晶，锂枝晶会刺穿隔膜引起短路等安全隐患问题。同时，碳负极电池在首次化成时电极表面还原形成表面膜(SEI膜)，SEI膜的形成和修复过程会消耗电解液，造成不可逆容量加大，电池衰减加剧而影响电池使用寿命。尖晶石结构的钛酸锂负极材料嵌锂电位约1.5V，不会形成锂枝晶，在充放电过程中体积应变小于 1%，并且纳米化的钛酸锂电池具有大电流充放电能力，能够数分钟完成充电，即便是在低温环境条件下快速充电也难以析出锂枝晶，所以钛酸锂电池具有循环寿命长和安全性能优异的特点，可以保障快速充电应用领域电池的耐久性和安全性。因此，以钛酸锂为负极的锂离子电池在电动汽车要求高安全性、高稳定性和长寿命周期的应用领域具有独特的优势。