動力電池“減重”為何如此難？

    對于減肥的人來說，都希望投入最少的資金，達到最健康的減肥效果。同樣，提到動力電池輕量化，業(yè)內(nèi)理所當(dāng)然地會將其與安全和成本相關(guān)聯(lián)，達到“魚和熊掌兼得”的理想狀態(tài)。事實上，當(dāng)動力電池輕量化被冠以“安全性高”和“成本可控”的界定后，無疑是被銬上了一道沉重的枷鎖，要想實現(xiàn)“理想”，腳下的步履仍很艱難。

    給動力電池減重，意味著要提高電池的能量密度。現(xiàn)階段，提升電池能量密度的可行方法無外乎削減對發(fā)電無貢獻的電池組配件重量和增加動力電池負(fù)極活性物質(zhì)的單位重量。然而，每一種方法目前都存在著相應(yīng)的制約因素。

    削減對發(fā)電無貢獻的電池組配件重量，例如減少黏結(jié)劑、導(dǎo)電輔助材料等的確可以有效減輕動力電池的重量，但這種方法存在極限。此前，日產(chǎn)推出的改款Leaf通過該方法將車重由原來的1545kg減至1440kg。具體措施是，通過較少電芯外殼重量、減少用來固定電池模塊的螺絲釘數(shù)量、去掉支架多余的壁厚、減輕電池模塊外裝等，最終使得該車電池組能量密度由86Wh/kg提升到了92.9Wh/kg，車輛的實際工況續(xù)駛里程也由120km提升到了135km。然而，這種方法并非所有電池組都適用，對現(xiàn)階段大部分動力電池而言，在出廠時已經(jīng)盡可能輕裝上陣，其所能夠削減的部位則少之又少。

    而通過增加動力電池負(fù)極活性物質(zhì)的單位重量或體積的容量來減輕動力電池重量的方法，對其中相關(guān)材料的開發(fā)一直以來都在進行之中。以被普遍采用的鋰離子電池為例，正極的LiCoO2一直以幾乎接近理論極限的容量被使用，電池容量的改善完全依賴負(fù)極性能。最初，負(fù)極材料采用焦炭時，充放電效率不過80%左右，而現(xiàn)在使用石墨的負(fù)極材料，效率已經(jīng)超過了95%。然而，即便如此，該負(fù)極材料使得電池容量已經(jīng)近乎飽和，且其所帶來的安全性和局部過熱的問題也一直被業(yè)內(nèi)所關(guān)注。<