浅谈新能源电池技术创新

浅谈新能源电池技术创新

吴睿

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摘要：在我国、世界都在普遍追求可持续性发展的今天，环境保护和不可再生能源的保护成为了国家的重点关注项目，随之而来的是其他可再生能源替代的研究和探索。二十一世纪是一个高速发展的时代，人们生活、出行都方便、舒适起来，因此，新能源汽车的发展越来越彰显着未来世界的发展方向，是该产业的大势所趋、时代潮流，不可逆转，不可阻碍。本文笔者就将针对新能源汽车的发展，浅谈电池技术的创新。

关键词：新能源汽车；电池技术；创新；绿色

近年来我国经济水平稳步发展，随着大众生活水平的提升，国民平均汽车保有量逐年提高，新能源汽车受到了人们的广泛欢迎。电池作为新能源汽车中最核心的技术，对于能源汽车的未来发展有着举足轻重的作用，其决定着新能源汽车未来是否能够彻底取代传统汽油柴油汽车，其中的关键在于电池技术的创新，如果没有创新，新能源汽车整个行业的发展将失去了可持续发展，任何前景都将成为泡沫。但由于我国的历史原因，大部分产业的研究都还处在相对于落后的阶段，目前新能源汽车的电池技术的安全性、稳定性和可靠性、电池寿命长短等都还有很大发展的空间，这在很大程度上制约着新能源汽车产业的发展，不仅需要专业技术人员解决新能源汽车自燃的问题，还要解决冬季出现电池续航能力不理想的问题，社会对于我国的新能源汽车产生各种各样的质疑和批评不是没有理由和立足点的，要充分解决上述笔者提到的问题，最关键在于需要专业人员进行电池技术的创新和改革。

1了解新能源汽车电池技术出现的问题

新能源汽车在电池方面出现的问题并不只是我国该行业发展的制约问题，在汽车行业的领头羊——特斯拉汽车企业也出现这样的情况。笔者通过资料查找，也发现就在2019年度，一辆新能源的特斯拉汽车的在私人车库中发生了自燃，调查发现出现自燃的原因就是由于其连接器出现故障断开，汽车内部受热的热量传递到了太阳能电池上，最终导致电池过热发生自燃现象。类似的新闻多不胜数，可以发现，现如今所有的新能源电池汽车都存在着共同还没有得到解决问题－－锂电池会受热失控，发生自燃，这说明了目前为止新能源汽车的安全性堪忧，电池的技术问题还亟待解决。

其次，使用过新能源电池汽车的都会了解到汽车的充电是一个大问题，目前为止新能源电池汽车研发出来的充电方式有三种：电池更换式、有线传导式和无线感应式。由于大型电动客车自身的特殊性，电池更换式比较不现实，同时这种操作的标准化程度不高，具体的过程比较复杂繁琐，对于更换人员的专业要求很高，因此一般不作为考虑。长期采用无线感应式充电的方式对于汽车电池自身的伤害是非常大的，不利于大型客车的使用，经济消耗很大。一般来说，我国的大部分新能源电池汽车大部分采用的是有限传导式，相对于传统汽车简单快速、便捷的加油方式来说，充电就显得耗时又耗力，不利于人们日常生活的便捷出行。还有的汽车采用了太阳能充电板的，其虽然方便、节能，但是发电的效率比较低，每天在太阳光下暴晒只能允许电动车5公里的续航，还会造成一定的安全隐患。此外，电池的续航时间短、更换成本高、使用寿命短等问题仍然是新能源电池汽车的最重要的三个问题。

2新能源汽车电池技术的创新方向

2.1技术安全创新，续航充电创新

现如今开展电池的创新，最主要的是开展锂电池的创新技术。大部分汽车发生自燃是由于正极收到高温容易发热，负极和相关的隔膜材料容易燃烧，进而电解质容易产生爆炸，因此，可以在技术创新过程中，可以从充电方面入手，及时排除正极所受到的热量，并且将热能转化为机械能力。此外，严格电池的设计，避免出现短路电流，提高结构的防撞击性能，提高电池的稳定性。

此外，还需要提高电池的续航能力。续航能力主要是由电池的数量和密度来决定，为了保证汽车的轻量化，可以对汽车的驱动系统进行一定的升级，保证相关的电池能量回收装置，将外界传递的热能转化为电能存储起来，实现技术的加强突破。对于太阳能电池的创新探究，应该从安全方面入手，做好太阳能电池板的相关安全设计，在冬季中突破不了电池遇冷续航能力降低问题，可以将目光放在电池的保暖工作上，加上一定的保温装置，提高电池活性。最后，进行充电技术方面的创新，传统的充电技术都或多或少存在着很多便捷性、经济性问题，创新中一方面需要考虑增加充电桩的数量，另一方面可以考虑电池自身，将太阳能和机械能更好地转化为充电的能量，加上氢动力电能转化装置，实现技术突破。

2.2增加材料性能，改进散热风扇

对电池创新的过程中，还可以从宏观角度进行。首先增加对电池容量有一定贡献的相关材料的性能，采用热发挥较大的材料，比如二元材料或者高电压三元材料等。采用压实性更好的正负极材料，电池中加入导电性更好的活性物质，有利于提高单位质量敷料可以产生的电池容量。采用厚度反弹力更小的材料，解决厚度反弹预留的空间，转化为电芯的设计厚度，提高电池容量。

为了保证新能源电池技术的不断发展，还需要改进电池中的减振垫。在新能源汽车的电池散热风扇中有三个减振垫，当前大多数的减振垫通过实践都证明了这种结构不太利于风扇散热，反而加大了振动的频率。因此，可以在电池内中心与电机线架中的减振垫中加入配合法兰盘底座的圆柱孔，将电机线架连接在一起，通过检测，可以消除不必要的振动问题。

2.3明确优势缺点，创新技术体系

想要促进我国新能源汽车电池技术创新，就必须要全面了解目前各种技术的优缺点，在保留优势的前提下尽可能改进缺陷，实现技术体系的创新。目前我国在这方面研发方向主要是磷酸铁锂电池，但是核心技术专利属于其他国家，所以在这方面有潜在的知识产权隐患，难以取得较远的发展。与此同时，磷酸铁锂电池还有一些其他的缺陷，包括难以控制材料的一致性、耐低温性不强等。磷酸铁锂的比能量很低，要想让电动汽车能行驶较长的路程，还要将具备较高比能量的电池安装在汽车上，这也是要创新技术体系的原因。

现阶段全球范围内受到热议的一项技术就是锂硫电池，其中硫的比容量很高，和锂配对后让电池具有很高的比能量，同时还具有污染性小、节约成本、原料易得等优势，很好地满足了电动汽车在动力电池方面的需求。当然，锂硫电池不可避免地也存在一些缺点，如放电性能差、安全性不高、循环寿命短等。另一种新技术是锂空气电池，同样有很高的的比能量，具有无污染、可充放性、节约成本等优势，但是其能量效率低、放电性能不强，在这方面还有很大的进步空间。

固态锂离子电池属于新型化学电池，相比于传统的锂电池，虽然工作原理一样，但具有多重优势，包括寿命长、能量密度高。单体电池电压高。生产效率高。安全性强等，具有广阔的发展前景，研究和普及应用固态电池是创新新能源汽车电池技术的一个有效途径。

3小结

总的来说，随着时代的高速发展，各项新兴的产业如雨后春笋般拔地而起，为人们的生产和生活提供多方面的便利，纵观计算机由当初携带不便、计算速度慢、制造困难等状况到今天人们人手一台、各方面性能稳步提高等现状，都为我们证明着时代的人才在不断地创新，在不断地获得成果。因此，在新能源汽车的电池技术创新中，各个专业人才要带着必胜的信心投入到电池的创新研究中去，充分认识到目前新能源电池需要的瓶颈和问题，从电池的单体、模块、电热管理和电池包这多种方面进行全面性考虑，让电池这个新能源汽车的“心脏”逐渐实现材料的稳定性和性能及能量密度方面的提高，最终创造出性能良好、安全性高的新能源汽车。

参考文献

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[2]梁雪松.基于新能源电池安全的控制系统研究[J].数字通信世界,2020(09):93-94.

[3]周国烛,管小清.钒钛系新能源电池负极合金的球磨参数优化研究[J].钢铁钒钛,2020,41(03):64-68.