【嘉德點評】寧德時代發明的鋰離子電池包，通過對於正負極材料的創新改進，使得這種鋰離子電池在低溫，尤其是在低溫低SOC下的功率、工作能量效率、低溫容量和能量保持率等關鍵性能得到顯著的提高。

集微網消息，據悉，能源市場研究公司SNE Research 日前表示，今年1月-9月，寧德時代的電動汽車電池使用量達到19.2 GWh ，超過了LG Chem。

鋰離子電池由於具備能量密度大、輸出功率高、循環壽命長和環境污染小等優點而被廣泛應用於電動汽車以及消費類電子產品中。電動汽車在行駛過程中，對驅動電源的功率要求很高，因而也要求鋰離子電池具有較佳的功率特性。

溫度是對電池的充放電性能影響最大的環境因素之一，在低溫環境中，鋰離子電池的功率性能發生下降。此外，電池荷電狀態SOC(State of Charge)也是評價電動車電池的一個重要參數，其反映了電池的剩餘容量佔電池容量的比值。

在低SOC狀態下，鋰離子電池的功率性能往往也受影響，爲此，寧德時代在2020年4月30日申請了一項名爲“一種二次電池及其裝置”的發明專利（申請號：202010365063.2），申請人爲寧德時代新能源科技股份有限公司。

該專利發明了一種耐低溫、高功率、高能效的二次鋰離子電池，根據目前公開的相關資料，讓我們一起來看看這項鋰離子電池方案吧。

如上圖，爲該專利中發明的可重複利用鋰離子電池的立體圖（左）以及分解圖（右），這種鋰離子電池包括外包裝51、電極組件52、頂蓋組件53和電解液，電極組件收容於外包裝中。

該鋰離子電池的負極極片通常包括負極集流體和位於其表面的負極活性材料層，該專利中選用人造石墨、天然石墨等改良後的材料來用作負極，以此提高電池壽命以及能效。同時，隔離膜通常選用例如聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜以及多層複合膜等，電解液一般選用在有機溶劑中溶解的鋰鹽溶液。

該專利在發明這樣的鋰離子電池時，還針對於鋰離子固相擴散係數、粉體電阻率、顆粒形態、粒徑和碳包覆量、X射線衍射圖譜關鍵參數等方面改善正極活性材料的導電性、結晶度和有序度等各方面，以此來提高電池的動力學和充放電性能，並且發現這種電池在低溫低SOC狀態下的功率性能顯著高於單一正極活性物質製備的電池。

這種單個電池通過材料的不斷改良，擁有出色的供電以及續航效果，同時，爲了應對新能源汽車這樣的大功耗場景，一般會將多個電池封裝成爲電池模塊以及電池包，以提高電源模塊的封裝程度以及擴展其使用場景，如下圖所示。

從圖中可以看到，電池模塊中包含多個單個鋰離子電池，沿着電池模塊的長度方向依次排列設置，初次之外，還可以設置成爲下圖這樣的電池包形式。

如上圖，電池包包含的電池模塊的數量可以根據電池包的應用和容量進行調節，電池包中包含有電池箱和設置於電池箱中的多個電池模塊，電池箱包括上箱體2和下箱體3，並形成用於容納電池模塊的封閉空間，從上圖下方可以看到，兩個電池模塊並排擺放。

這種電池包可以爲純電動車、混合動力電動車以及插電式混合動力電動車提供電量來源，同時也可以滿足這些領域對於鋰離子電池的高功率和高能量密度的需求。

以上就是寧德時代發明的鋰離子電池包，其正極極片使用的正極活性材料包含具有不同工作電壓平臺的活性物質，通過對於正負極材料的創新改進，使得這種鋰離子電池在低溫，尤其是在低溫低SOC下的功率、工作能量效率、低溫容量和能量保持率等關鍵性能得到顯著的提高。

（校對/holly）

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