动力电池如何实现高电压-瑞达国际集团

　　动力电池如何实现高电压

　　传统动力电池由于单体电池内部使用液态电解液，并且承载电压超过5V后可能会出现易分解甚至爆炸的情况，所以只能实现外部串联而无法进行内部串联。但固态电池就拥有这样的先天优势。固态锂陶瓷电池能够在电池内部就首先形成串联，使单颗电池芯的额定电压可从7.4V，最大串联叠加至高达60V，在单体电池电压上就要远高于传统动力电池。在实现内部串联的高电压支持后，固态电池也能够实现双极电池技术，这同样也是传统动力电池无法实现。当单体电池在堆叠串联后加入上下两层导电材料，实现双向正负极的连接，然后再次与横向的另外一个电池包进行串联，最高可以实现4×6达到24个单体电池双向正负极对接的串联技术，电压也将由此再次叠加提高，组成一个完整的单体电池组。最终6片24个串联的电池组叠加后，加入铝外壳包装，形成一个单体的固态电池包(Cell)，容量能够达到20kWh以上，其单个固态电池组系统能量密度能够达到255Wh/kg，而2020年这一数据会提高到270Wh/kg，这个系统能量密度是什么概念?可以对比一下2018年中国新能源车辆补贴政策。理论上，在密度和电压双增加的同时，BMS电控系统应该更加复杂才对，但实际上固态电池在管理系统上也被得到了简化，这再一次为最终封包整组的电池降低了重量和体积，这也是系统能量密度更高的原因之一。

　　密度和电压双增加，散热如何解决?在散热方面，固态电池也具备先天的优势，整个电池组从满电到放电结束，电池温度会维持在26°以内，而目前的圆柱形电池整个放电过程结束后，温度会在40°以上。虽然固态电池技术目前与圆柱形电池一样，同样采用水冷，但因为本身放电温度可以保持的更低，也让散热成为了其另外一大优势。而基于固态电池本身放电温度低的特性，在散热方式上也能够进行更多优化。例如在电池与电池组中间加入散热胶，然后热量会通过散热胶导向电池包两侧的水流散热器上，进一步减少水流散热的体积和重量。固态电池技术提供商也表示，这种前沿的电池技术相比于传统动力电池，密度提升优势是很核心的一方面。在固态电池本身拥有密度优势的前提下，也仍然要通过其它手段继续优化整组的密度叠加。所以针对整个电池组内，尽可能减少其它线材或者散热系统的空间及重量占用，让电池组拥有最大化的整体密度提升。冷却系统以及BMS电池控制系统其实目前在圆柱电池组中有不小的空间占用，曾经关于这个问题也有人讨论过方形电池组是否要比圆柱电池组拥有更好的密度优势，原因就是方形电池组的散热布局占用更小，当然液态电池也有同样的优势。