電池包設(shè)計(jì)，第一步就是選擇使用什么樣的鋰電池。那么，什么樣的電池才算好電池呢？

1、壽命長(zhǎng)

二次電池壽命，包括循環(huán)壽命和日歷壽命兩個(gè)指標(biāo)。循環(huán)壽命是指電池經(jīng)歷了廠家承諾的循環(huán)次數(shù)后，剩余容量仍然大于等于80%。日歷壽命是指無論使用與否，在廠家承諾的時(shí)間段內(nèi)，其剩余容量不得小于80%。

壽命，是動(dòng)力電池的關(guān)鍵性指標(biāo)之一，一方面，更換電池這個(gè)大動(dòng)作確實(shí)麻煩且用戶體驗(yàn)不好；另一方面，根本上，壽命是成本問題。

有這樣一個(gè)概念"全生命周期度電成本"，動(dòng)力電池總電量乘以循環(huán)次數(shù)得到電池全生命周期可以利用的電量總和，用電池包總體價(jià)格除以這個(gè)總和，得到全生命周期內(nèi)每度電的價(jià)格。

我們平時(shí)所說的電池價(jià)格，比如1500元/kWh，都只是按照新電芯的總能量去計(jì)價(jià)，其實(shí)，全生命周期度電成本，才是終端客戶的直接利益所在。最直觀的結(jié)果就是，同樣的價(jià)格買到同樣電量的兩個(gè)電池包，一個(gè)充放50次就到了壽命終點(diǎn)，另一個(gè)充放了100次還能再用。這兩個(gè)電池包，那個(gè)便宜哪個(gè)貴就一目了然了。

2、成本低

電池本身每度電的價(jià)格低，是最直觀的成本。加上前面所說，對(duì)用戶來說，成本是否真的低，還要看"全生命周期度電成本"。

除了上面的兩種成本，電池的維護(hù)成本也需要考慮。針對(duì)電芯本身的維護(hù)，主要指手動(dòng)均衡。BMS自帶的均衡功能受限于自身設(shè)計(jì)均衡電流的大小，可能無法實(shí)現(xiàn)電芯之間的理想均衡，隨著時(shí)間的積累，電池組中就會(huì)出現(xiàn)壓差過大問題。遇到此類情形，只得進(jìn)行手動(dòng)均衡，對(duì)電壓過低的電芯單獨(dú)充電。這種情形出現(xiàn)的頻率越低，則維護(hù)成本越低。

3、能量密度高/功率密度高

能量密度，指單位重量或者單位體積內(nèi)包含的能量；功率密度是指單位重量或者體積對(duì)應(yīng)的最大放電功率的數(shù)值。在道路車輛有限的空間內(nèi)，只有通過提高密度才能有效提高總體能量和總體功率。加之，當(dāng)前的國家補(bǔ)貼，把能量密度和功率密度作為衡量補(bǔ)貼檔次的門檻，更加強(qiáng)化了密度的重要性。

但能量密度與安全性之間，存在著一定的矛盾關(guān)系，隨著能量密度的提高，安全性總會(huì)面臨更新更艱巨的挑戰(zhàn)。

4、庫倫效率高

鋰電池放電過程中放出的能量與此次放電之前電池從0開始充入電池的能量之比，叫做庫倫效率。效率的高低，主要與電池內(nèi)阻大小有關(guān)。相對(duì)于其他類型的可充電電池，鋰電池的充放電效率比較高，一般都在98%以上，因此，這個(gè)參數(shù)往往不被過多提及。

5、電壓高

由于負(fù)極材料基本都采用石墨電極，鋰電池的電壓主要的由正極材料的材料特性決定，磷酸鐵鋰電壓上限3.6V，三元鋰和錳酸鋰電池最高電壓4.2V左右。研發(fā)高電壓電芯，是鋰電池提高能量密度的一條技術(shù)路線。提高電芯輸出電壓，需要電勢(shì)高的正極材料，電勢(shì)低的負(fù)極材料和穩(wěn)定電壓高的電解液。

6、高溫性能好

鋰電池高溫性能良好，指電芯處在較高的溫度環(huán)境中，電池正負(fù)極材料，隔膜和電解液還能夠保持良好的穩(wěn)定性，在高溫下能夠正常工作，壽命不會(huì)加速衰減，高溫不容易引起熱失控事故。

鋰電池的安全風(fēng)險(xiǎn)，很大程度上來自于高溫。一般鋰電池的最高工作溫度在50℃左右，特別的可以達(dá)到60℃。負(fù)極表面的SEI膜在90℃左右就可以開始溶解，使得電芯進(jìn)入自生熱階段。自生熱帶來額外的溫升，如果不及時(shí)制止，就會(huì)有熱失控的危險(xiǎn)出現(xiàn)。

7、低溫性能好

鋰電池低溫性能好，指低溫下，電池內(nèi)部的鋰離子和電極材料還都保持較高活性，剩余容量高，放電能力衰減少，允許充電倍率大。

隨著溫度的下降，鋰電池剩余容量衰減成加速形勢(shì)。溫度越低，容量衰減越快。低溫下強(qiáng)行充電的危害極大，非常容易引起熱失控事故。低溫下鋰離子和電極活性物質(zhì)活力下降，鋰離子嵌入負(fù)極材料內(nèi)部的速率嚴(yán)重下降。外加電源以超過電池允許的功率充電時(shí)，大量鋰離子堆積在負(fù)極周圍，來不及嵌入電極的鋰離子得電子后直接沉積在電極表面，形成鋰單質(zhì)結(jié)晶。枝晶生長(zhǎng)，直接穿透隔膜，刺向正極。引發(fā)正負(fù)極短路，進(jìn)而導(dǎo)致熱失控的發(fā)生。鋰單質(zhì)性質(zhì)活潑，在180℃左右就可以劇烈反應(yīng)，無疑是熱失控的助推劑。

8、一致性好

一致性，指應(yīng)用于同一個(gè)電池包的電芯，容量、開路電壓、內(nèi)阻、自放電等參數(shù)極差小，性能近似。自身具有優(yōu)異性能的電芯單體，如果一致性不好，成組后，往往其優(yōu)異性都被抹平。有研究表明，成組后電池組容量由最小容量電芯決定，電池包壽命小于壽命最短電芯壽命。

9、安全性好

鋰電池的安全性，既包括內(nèi)部材質(zhì)的穩(wěn)定性，又包括電芯安全輔助措施的有效性。內(nèi)部材質(zhì)安全性指正負(fù)極材料、隔膜和電解液，熱穩(wěn)定性好，電解液與電極材料相容性好，電解液自身阻燃性好。安全輔助措施，指電芯的安全閥設(shè)計(jì)，熔斷器設(shè)計(jì)，溫度敏感電阻設(shè)計(jì)，靈敏度適當(dāng)，單個(gè)電芯故障后，可以防止故障蔓延起到隔離作用。

10、設(shè)計(jì)友好，方便組裝

鋰電池能量密度高，為了防止單點(diǎn)能量過高，電池單體普遍能量較小。應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電池，需要把大量電芯組織起來，連接成一個(gè)整體使用。單體電芯經(jīng)過焊接、壓接等各種手段，形成模組，模組再經(jīng)過高壓導(dǎo)線連接，形成電池包。這個(gè)過程中，單體電芯是否易于焊接，是否為壓接設(shè)計(jì)了連接接口，是否方便熱管理系統(tǒng)對(duì)每個(gè)電池單體發(fā)揮作用，都會(huì)影響成組設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)潔性和成組效率的高低。有的電芯單體密度高，但形狀不友好，加工成電池包以后，能量密度只有單體的一半。電芯單體的連接特性不好，就會(huì)白白浪費(fèi)了電芯的能量密度。

用上面這些尺子去衡量電芯的優(yōu)劣，利用清單檢查關(guān)鍵項(xiàng)目，是工程設(shè)計(jì)中一個(gè)簡(jiǎn)單有效的好方式。