电芯是指储能元件中的最小单元,是电池的核心部分,用于储存和释放电能。新能源车的电芯多采用锂离子电池,即锂离子电芯,在车载储能系统中起到储存电能的作用。
电芯一般由正极、负极、隔膜和电解质组成。其中,正极主要由氧化物或磷酸铁锂等材料制成,负极由石墨或硅等材料制成,隔膜是将正负极分离开的薄膜,电解质是连接正负极的电导介质。
这些组成部分在一起经过复杂的制造工艺而形成圆柱形或方形的电芯,再经过组合嵌套、电芯的并联和串联,形成整个电池组。
目前,新能源车中采用的电芯主要有三种类型:钴酸锂电芯、三元材料电芯和磷酸铁锂电芯。
钴酸锂电芯(LCO电芯)具有高能量密度,但价格昂贵,安全性能差,容易起火等缺点。
三元材料电芯(NMC电芯)具有高倍率性能和循环寿命,同时价格相对较低,因此被广泛应用。
磷酸铁锂电芯(LFP电芯)具有高温使用和安全性的优点,但能量密度相对较低。
未来,电芯的发展方向主要包括提高能量密度、增强安全性能、提高快充电性能和延长使用寿命等。
为了实现这些目标,电芯的技术将逐渐向高镍化、硅碳化和硅基化等方向进行发展。此外,为了提高电芯的安全性能,发展更为可靠的电池包装材料、保护措施和充电管理系统也非常关键。