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文檔簡介

1、新能源汽車發展得如火如荼的今天,相信大家都對純電動汽車的商家如數家 珍,比如國外品牌比較出名的有特斯拉電動汽車、寶馬i3等、國內新能源汽車 有號稱電動汽車領頭羊的比亞迪純電動汽車、還有吉利純電動汽車及奇瑞電動汽 車等。但是,電動汽車最為關鍵的核心部件一一動力電池,大家又了解多少呢?關于動力電池,由于內容比較多,我們這里先介紹動力電池的類型、關鍵性 能指標以及三種典型動力電池。1、動力電池的類型從系統的角度來說,電池分為化學電池、物理電池和生物電池三大類。對于我們比較熟悉的化學電池,則是按正負極材料分為鋅錳電池系列、銀鎘 鎳氫系列、鉛酸系列、鋰電池系列等,也就是鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池 等

2、目前車輛比較常用的動力電池。另外,物理電池是利用光、熱、物理吸附等物理能量發電的電池,如太陽能 電池、超級電容器、飛輪電池等。生物電池是利用生物化學反應發電的電池,如 微生物電池、酶電池、生物太陽電池等。2、動力電池的關鍵性能指標電池的性能指標主要有電壓、容量、內阻、能量、功率、輸出效率、自放電 率、使用壽命等,根據電池種類不同,其性能指標也有差異。這么多個性能指標,我們這里暫且介紹一下電壓、容量、能量以及功率。電壓首先,我們介紹一下電池的電壓,因為可以電池的電壓的大小,判斷我們的 電池的電量狀態。所以電池電壓是非常關鍵的一個性能指標,那么電壓分為端電 壓、開路電壓、額定電壓、充電終止電壓和放

3、電終止電壓。這么多電壓我們看一 下是什么意思。那么工作電壓與開路電壓的關系又是什么呢?在電池放電工作狀態下,當電 流流過電池內部時,需要克服電池的內阻所造成阻力,故工作電壓總是低于開路 電壓,充電時則與之相反。鋰離子電池的放電工作電壓在3.6V左右。容量電池在一定的放電條件下所能放出的電量稱為電池的容量。常用單位為安培 小時,它等于放電電流與放電時間的乘積。可以分為理論容量、實際容量、標稱 容量和額定容量等。例如,鋰離子電池規定在常溫、恒流(1C)、恒壓(4.2V)控制的充電條件下, 充電3h、再以0.2C放電至2.75V時,所放出的電量為其額定容量。D1EV. COMD1EV. COM第一電

4、動能量電池的能量是指在一定放電制度下,電池所能輸出的電能,單位是Wh或kWh。 它影響電動汽車的行駛距離。能量分為理論能量、實際能量、比能量和能量密度。比能量也稱質量比能量,是指電池單位質量所能輸出的電能,單位是Wh/kg, 常用比能量來比較不同的電池系統,影響電動汽車整車質量和續駛里程的重要指 標。而能量密度也稱體積比能量,是指電池單位體積所能輸出的電能,單位是 Wh/L,則影響蓄電池的布置空間。【ECO ENERGYDIEKCOM第一電動【ECO ENERGYDIEKCOM第一電動Rock Conti UHLESBitMe. 3r logger store eAvailableEnergy

5、功率電池的功率是指電池在一定放電制度下,單位時間內所輸出能量的大小,單 位為W或kW。電池的功率決定了電動汽車的加速性能和爬坡能力。比功率是影響電動汽車加速和爬坡能力等動力性的重要指標,而且需要注意 的是:與蓄電池放電深度DOD密切相關,在表示蓄電池比功率時要指出蓄電池 DOD。3、典型動力電池介紹鑒于上述那么多種動力電池,我們挑選三種車輛比較常見或常用的動力電池 來介紹鉛酸動力電池鉛酸蓄電池自1859年發明以來,其使用和發展已有100多年的歷史,廣泛 用作內燃機汽車的起動動力源。電動汽車用鉛酸蓄電池要用于給電動汽車提供動 力,它的主要發展方向是提高比能量,增大循環使用壽命。鉛酸蓄電池作為純電

6、動汽車動力電源在比能量、深放電循環壽命、快速充電 等方面均比鎳氫電池、鋰離子電池差,不適合于電動轎車。但由于其價格低廉, 國內外將它的應用定位在速度不高、路線固定、充電站設立容易規劃的車輛和作 為起動機和電子電器設備的電源。目前一般用于高爾球場的轉用車或者低速電動 汽車上,例如:力帆320e、唐駿王子、道爵開拓者、宏瑞h3等。鎳氫動力電池德國Varta公司開發的超高功率鎳氫電池(HEV-10 UHP cells)功率密度已達 到1000W/kg,但其比能量僅為40Wh/kg。法國Saft公司的4/5SF型(41mmX93mm)高功率鎳氫電池容量為14Ah,比能量為47Wh/kg, 80%充電態

7、對 應的比功率為900 W/kg,體積比功率達2500W/l。我國也有很多單位一直從事混合動力汽車用鎳氫電池的研究(90年代初)。 中科院上海微系統與信息技術研究所長期從事鎳氫電池及相關材料的研究和開 發,北京有色總院、中山電池公司、湖南神舟科技、春蘭集團、鞍山三普等單位 均從不同角度做過大量積極有益的工作,取得了很大的進展。目前占世界民用電池市場的22%。鎳氫電池多用于混合動力客車,如東風、 五洲龍等。鋰離子動力電池按照鋰離子電池正極的材料不同,可以分為錳酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子 電池、銀鉆鋰離子電池或銀鉆錳鋰離子電池;按照鋰離子電池外形形狀,可以分為方形鋰離子電池和圓柱形鋰離子電池、 紐

8、扣鋰離子電池以及薄膜離子電池。鋰離子電池有許多顯著特點,它的優點主要表現為:(1)工作電壓高。鋰離子電池工作電壓為3.6V,是鎳氫和鎳鎘電池工作電 壓的3倍。比能量高。鋰離子電池比能量已達到150Wh/kg,是鎳鎘電池的3倍, 鎳氫電池的1.5倍。(2)循環壽命長。目前鋰離子電池循環壽命已達到1000次以上,在低放電 深度下可達幾萬次,超過了其它幾種二次電池。自放電率低。鋰離子電池月自放 電率僅為68%,遠低于銀鎘電池(2530%)和鎳氫電池(1520%)。(3)無記憶性。可以根據要求隨時充電,而不會降低電池性能。對環境無污 染。鋰離子電池中不存在有害物質,是名副其實的“綠色電池”。能夠制造成任 意形狀。那么將鋰離子電池的優點發揮到淋漓盡致的代表,應該非特斯拉莫屬了。鋰離子電池也有一定不足,主要表現在:(1)成本高。主要是正極材料LiCoO2的價格高,但按單位瓦時的價格來計 算,已經低于鎳氫電池,與鎳鎘電池持平,但高于鉛酸蓄電池。(2)必須有特殊的保護電路,以防止過充。最后,將與鎳鎘(Ni/Cd)、鎳氫(Ni/MH)電池相比,鋰離子電池的主要特點總 結如下:DIEV. COM第一電動罐銅電池鍥氫電池鉛酸電池鋰離子 電池聚合物鋰 離子電池重量能量密度 (Wh/kg)4

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