摘要：近年来，随着经济的发展，我国新能源汽车产业迅猛发展，已成为全球最大、最领先的新能源汽车大国，新能源汽车的保有量占全球55％ 。随之而来的，我国新能源汽车动力电池系统的研究和开发也得到了长足的进步，但仍然存在不少的发展瓶颈及难题。如何提高动力电池系统的续航能力及安全性能，消除各种安全隐患，提升新能源汽车产品的竞争力，已经成为动力电池系统必须解决的关键技术问题。 关键词：新能源汽车；锂离子；动力电池技术；发展现状；前景分析
引言
新能源汽车是汽车发展的重要方向之一，基于电化学储能的动力电池作为新能源汽车的核心部件之一，对于新能源汽车的性能、安全性和寿命有很大影响。其技术发展水平对于新能源汽车的发展和规模化应用具有重要意义。
1新能源汽车动力电池的应用现状
1.1 铅酸蓄电池
MKD-S78
铅酸蓄电池早在1859年就已经发明问世，并已经成为内燃机汽车的重要动力源。总体来看，铅酸蓄电池作为新能源汽车动力电池具有电压较高、价格低廉、高倍率放电性能好、高低温性能好、易于识别荷电状态、价格低廉等，不过也有着比能量低、使用寿命短、充电时间长、存在重金属污染等缺陷。因此铅酸蓄电池并不适合作为电动轿车的动力电池，而是多作为速度不高、路线固定、充电站设立易规划的车辆的动力电池。不过近年国内研制开发的电动汽车用新型水平极板铅酸蓄电池是将极板进行水平放置，这与传统的垂直极板放置方式不同，能够有效避免活性物质脱落与电解液分层，能够促进氧复合以及提升电池充电效率、循环寿命。铅酸蓄电池快速充电的方法包含脉冲式充电法、变电流间歇充电法、变电压间歇充电法等。对铅酸蓄电池的荷电状态进行估计，通常可采取放电实验法，即在恒定电流条件下连续放电后，以放电电流与时间的乘积计算剩余电量。
1.2 镍氢电池
镍氢电池主要由正极、负极、极板、隔板、电解液等所组成。镍氢电池放电时负极金属氢化物会被氧化并生成金属合金，而正极的则会被还原并生成氢氧化镍。而在镍氢电池充电时，其化学反应则会反过来。镍氢电池一般可根据形状分为方形与圆形，其具有比功率高
吸附树脂、循环次数多、无污染、耐过充过放、无记忆效应、使用温度范围广、安全性强等优势。
1.3 锂离子电池
锂离子电池作为新型高能蓄电池，其本身具有电压高、比能量高、充放电寿命长、无污染、充电速度快、安全性高等优势，较为适合作为新能源汽车的动力电池。锂元素作为原子相对质量小、得失电子能力强、电子转移比例高的元素，是仅次于氢元素的动力电池能量载体。锂离子电池中正极材料是锂元素的载体，如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂等，而负极材料则主要发挥存储转移后的锂离子的作用。锂离子电池的优势极为明显，同时也是新能源汽车动力电池技术攻关的重点。不过目前锂离子电池在新能源汽车中的应用还面临着成本较高的挑战，同时必须做好过充保护以免出现安全隐患。目前新能源汽车中锂离子电池的充电方法主要可根据电池最高电压或温度进行终止，当充电过程中锂电池电压或温度达到阈值时就会停止恒流充电状态。
2锂离子电池关键技术
2.1控制污染的技术
任何一种电池在使用过程中都会造成一定的污染，报废电池如处理不当也会造成较大的污染。因此，要充分发挥锂离子动力电池的污染控制技术，关注低污染、高效率的新型电池材料，减少电池对环境的污染，最大限度地发挥锂离子电池的优势。
2.2提高电池效率的技术
新能源汽车产业的健康发展关键之一就是着力提高电池效率。电池的材料及配置方式是提高电池效率的主抓手，跟上我国新材料开发产业的步伐，提高电池的先进性。电池配置方式不同，电池的体积和重量不同，会影响电池内部能源的转换，阻碍新能源汽车的运行。
2.3控制成本的技术
我们已经能够降低锂电池的体积、减轻锂电池的重量，但相应的成本却会大幅提高，只有到更好的成本控制技术，缩小电池体积、降低制造成本、提高续航能力，才能推动相关产业的顺利发展。
焊割气
2.4监测电池信息的技术毛豆脱壳机
随着新能源汽车市场需求的不断扩大、相关产业的迅猛发展，现有的锂离子动力电池系统必须保持动态的进步与创新，具有更具安全性、更强充放电性能及更长使用寿命、更高环境友好性等特点，才能满足市场对新能源汽车的更高要求。正如书中所述，动力电池的市场竞争已经趋于白热化状态，要对各项技术进行逐一分析，对相关关键技术的特点和作用进行深入了解，利用技术手段进行改进和优化，着力提升动力电池的关键技术，开发高比能量动力电池，使新能源汽车成为我国居民日常出行的重要交通工具之一。
3锂离子电池技术现状和发展
3.1正极材料
正极材料与电池的工作电压、比容量、功率密度、能量密度和安全性息息相关，通过优化正极材料能大幅提高电池性能，降低电池生产成本。理想的正极材料应该具备高能量密度，方便锂离子的脱嵌即具备良好的循环特性和高的安全性。最早的商业锂电池采用的是 LiCoO 2 材料 ，LiCoO 2 是一种典型的层状化合物，层状结构可以方便锂离子的嵌入和脱离。随着技术的发展，目前较安全的锂离子电池正极材料包括 LiMn 2 O 4 、LiFePO 4 、LiVPO 负压引流球4 等。LiMn 2 O 4 作为正极材料的电池，优点在于其具有三维隧道结构、较好的嵌
入脱出性能、成本较低、对环境污染小和充电安全等，但是其缺点为充放电循环性能差、容量衰减很快。
3.2负极材料
理想的负极材料通常应具有高锂离子存储能力、高循环稳定性和倍率能力、锂化/脱锂过程中的体积膨胀尽可能的低以及高安全性。目前常用的锂离子电池负极材料包括碳基负极、Li 4 Ti 5 O 12 和硅基负极等。碳基锂离子电池负极材料的优点在于电化学惰性、充放电平台较低和成本低，但是其理论比容量较低、层间距离较窄。Li4数据波 Ti 5 O 12 作为锂离子电池负极材料，其优点在于高安全性和高倍率性能，但是其理论比容量较低，离子、电子导电率较差。硅基锂离子电池负极材料的优点在于高的理论比容量、较低的嵌锂电位、来源广泛且环境友好等，但是其首效低、安全性不足。
3.3电解质材料
锂离子动力电池的电解质分为液态电解质和固态电解质，其基本要求为高的离子电导率和良好的电化学稳定性，研究重点和热点也是解决这方面的问题。目前主要使用的电解质材
料为有机液态电解质。液态电解质的优点在于离子电导率高、制备费用低，因此应用广泛。但是传统的有机液态电解质存在易燃、易挥发的缺点，存在安全隐患。固态电解质最重要的优点是安全性高，其拥有足够的机械强度、可防止锂枝晶的刺穿等。但是实际使用中，由于电解质与电极的界面问题，导致部分全固态锂离子电池容量远低于理论容量，并且功率密度较低及循环性能的不足 。凝胶聚合物电解质是一种特殊的电解质，同时具有固态聚合物电解质的良好的力学加工性能和安全性能，又具有传统液态电解质较高的室温离子电导率。化学交联型凝胶聚合物电解质材料可有效改善液态电解质漏液问题，其安全性能大大提高。
结语
动力电池技术的未来发展趋势是面向锂离子电池各个结构部件的材料进行改进，诸如发展全固态动力电池、锂空气电池、锂硫电池等。此外还通过材料和结构的改进进一步提高电池的安全性，低温环境下工作性能。减少电池热失控的风险，以及延长不同环境下的电池循环寿命，进一步提高动力电池的耐久性和安全性。
参考文献
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