在未來相當(dāng)長一段時間里，鋰離子電池仍是最適用的電動汽車電池，錳酸鋰正極材料、三元體系正極材料、磷酸鐵鋰正極材料、復(fù)合碳負(fù)極材料、陶瓷涂層隔膜、電解質(zhì)鹽及功能電解液技術(shù)的發(fā)展支撐了電池技術(shù)的進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。電池系統(tǒng)技術(shù)在應(yīng)用中進步，安全性和可靠性將在未來幾年得到進一步提升。

鋰離子動力電池的壽命模型及模型影響參數(shù)的研究，電池成組方式特性研究，高效大容量鋰離子電池組均衡策略研究，單體電池充放電熱模型與成組電池包溫度場分析和控制方法研究，成組電池優(yōu)化快速充電方法研究等有待開展。

動力電池系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合整車產(chǎn)品進行重新設(shè)計并根據(jù)未來車用動力電池的需求進行設(shè)計制造模式的升級，在動力電池基礎(chǔ)材料、電池制造和系統(tǒng)技術(shù)全產(chǎn)業(yè)鏈上同時下功夫，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低規(guī)?；a(chǎn)成本，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。
電池性能的提高需兼顧電極材料、電解液、隔膜的性能，同時裝配技術(shù)、電池系統(tǒng)成組、管理技術(shù)的跟進也至關(guān)重要。本文旨在從電池材料技術(shù)、單體電池設(shè)計和制造技術(shù)、電池系統(tǒng)技術(shù)等方面總結(jié)目前以鋰離子電池為核心的動力電池發(fā)展成就，同時展望未來！

正負(fù)極材料

鋰電正負(fù)極材料體系非常豐富(圖2)，目前，鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳鋰等正極材料研究已趨于成熟。鈷酸鋰材料比容量有200-210 mA·h/g，其材料真密度和極片壓實密度均是現(xiàn)有正極材料中最高的，商用鈷酸鋰/石墨體系的充電電壓可提升4.40 V，已經(jīng)可滿足智能手機和平板電腦對高體積能量密度軟包電池的需求。

錳酸鋰原料成本較低、生產(chǎn)工藝簡單、熱穩(wěn)定性高、耐過充性好、放電電壓平臺高、安全性高。適合作為輕型電動車輛的低成本電池，但存在理論容量比較低，循環(huán)過程中可能有錳元素的溶出影響電池在高溫環(huán)境中的壽命等問題。國內(nèi)錳酸鋰材料主要滿足移動電源、電動工具和電動自行車市場的需求，有向低端發(fā)展的趨勢。

NCM三元層狀正極材料主要應(yīng)用于動力型電池，除鎳、鈷、錳各占1/3 的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在動力電池中的應(yīng)用較為成熟外，較高容量的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2也已經(jīng)進入批量應(yīng)用，一般與錳酸鋰混合應(yīng)用于電動車輛電池。

鋁摻雜的鋰鎳鈷氧(NCA)能量密度可接近高電壓鈷酸鋰電池，近幾年電動汽車廠商特斯拉將這種電腦電池用于驅(qū)動電動汽車，該材料也可以與錳酸鋰混合用于制造車用動力電池，國內(nèi)NCA前驅(qū)體已形成穩(wěn)定產(chǎn)能，少數(shù)企業(yè)已完成NCA正極材料開發(fā)，處于產(chǎn)品推廣過程中。

磷酸鐵鋰電池安全性高、壽命長，目前納米化的功率型材料和高密度的磷酸錳鐵鋰材料發(fā)展速度較快，高能量型和高功率型材料的性能趨于穩(wěn)定，成本進一步降低，逐步滿足了國內(nèi)市場需求和現(xiàn)階段中國新能源汽車推廣的需要，高電壓尖晶石鎳錳酸鋰和高電壓高比容量富鋰錳基正極材料仍在研發(fā)之中。

負(fù)極材料

可用于動力電池的負(fù)極材料有石墨、硬/軟碳以及合金材料，石墨是目前廣泛應(yīng)用負(fù)極材料，可逆容量已能達到360 mA·h/g。無定形硬碳或軟碳可滿足電池在較高倍率和較低溫度應(yīng)用的需求，開始走向應(yīng)用，但主要是與石墨混合應(yīng)用。鈦酸鋰負(fù)極材料具有最優(yōu)的倍率性能和循環(huán)性能，適用于大電流快充電池，但生產(chǎn)的電池比能量較低且成本較高。

納米硅在20世紀(jì)90年代即被提出可用于高容量負(fù)極，通過少量納米硅摻雜來提升碳負(fù)極材料容量是目前研發(fā)的熱點，添加少量納米硅或硅氧化物的負(fù)極材料已開始進入小批量應(yīng)用階段，可逆容量達到450 mA·h/g。但因鋰嵌入硅后導(dǎo)致其體積膨脹，在實際使用時循環(huán)壽命會出現(xiàn)降低的問題有待進一步解決。

電解液

鋰離子電池電解液一般以高介電常數(shù)的環(huán)形碳酸酯與低介電常數(shù)的線性碳酸酯混合[6]。一般來說鋰離子電池的電解質(zhì)應(yīng)該滿足離子電導(dǎo)率高(10-3~10-2 S/cm)、電子電導(dǎo)低、電化學(xué)窗口寬(0~5 V)、熱穩(wěn)定性好(-40~60℃)等要求。

六氟磷酸鋰及其它新型鋰鹽、溶劑提純、電解液配制、功能添加劑技術(shù)持續(xù)進步，目前的發(fā)展方向是進一步提高其工作電壓和改善電池高低溫性能，安全型離子液體電解液和固體電解質(zhì)正在研制中。

隔膜

聚烯烴微孔膜以其優(yōu)良的力學(xué)性能、良好電化學(xué)穩(wěn)定性以及相對廉價的特點，是目前鋰離子電池隔膜市場的主要品種。包括聚乙烯(PE)單層膜、聚丙烯(PP)單層膜以及PP/PE/PP三層復(fù)合微孔膜。