锂电池各个体系性能参数

锂电池各个体系性能参数
锂电池各个体系性能参数

钴酸锂

1.钴酸锂的概述

1992年SONY公司商品化锂电池问世,由于其具有工作电压高、能流密度高、循环压寿命长、自放电低、无污染、安全性能好等独特的优势,现已广泛用作移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源。并已在航天、航海、人造卫星、小型医疗仪及军用通讯设备中逐步发展成为主流应用的能源电池。Sony公司推出的第一块锂电池中,正极材料是钴酸锂,负极材料为碳。其中,决定电池的可充电最大容量及开路电压的主要是正极材料。因此我国现有的生产正极材料公司,产品几乎全部是钴酸锂。与钴酸锂同属4伏正极材料的候选体系有镍酸锂和锰酸锂两大系列,这两个系列材料在性能上各有长短,锰酸锂在原料价格上优势明显。但在容量和循环寿命上存在不足。钴酸锂的实际使用比容量为130mAh/g,循环次数可达到300至500次以上:而锰酸锂的实际比容量在100mAh /g左右,循环次数为100至200次。另外,磷酸铁锂电池有安全性高。稳定性好、环保和价格便宜优势,但是导电性较差,而且振实密度较低。因此其在小型电池应用上没有优势。国内钴酸锂市场需求变化呈现典型的中国市场特征,历史较短,但发展较快,多数企业在很短时间进入,但生产企业规模不大,产品主要集中在中低档。

2002年,国内钴酸锂材料市场需求量为2400吨,大多数产品依靠进口,但随着国内主要生产企业的投产,产能和需求量得到了极大的提升,2006年需求量达到6500吨,2008年需求量接近9000吨。

2001年全球主要生产高性能钴酸锂、氧化钴材料的生产企业是比利时Umicore 公司,美国OMG和FMC公司,日本的SEIMEI和日本化学公司等国外企业。另外台湾地区的台湾锂科科技公司也是重要的生产企业。而国内的生产企业为北京当升科技、湖南瑞翔、中信国安盟固利、北大先行和西安荣华等。这些生产企业有些是从科研机构孵化而来,有些是具有上有资源优势的企业。

2.钴酸锂的材料构成

LiCoO2在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的锂离子二次电池正极材料(钴酸锂)的液相合成工艺,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液为溶剂,锂盐、钴盐分别溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液经过加热,浓缩形成凝胶,生成的凝胶体再进行加热分解,然后在高温下煅烧,将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。与现有技术相比,本发明具有合成温度低,得到的产品纯度高、化学组成均匀等优点。

3.钴酸锂的制备

1活性钴酸锂的制备方法,其特征是包括以下步骤:以原生钴矿石为原料,制取高纯钴盐溶

液;在弱氧化气氛下,将浓度为40~70g/l的高纯钴盐溶液与浓度为60~200g/l的沉淀剂混合反应,反应温度为40~80℃,反应时间5~60分钟,反应后pH值为7.2~9.5,过滤、洗涤、干燥得电池级钴盐;在弱氧化气氛下,以400~830℃煅烧电池级钴盐2~7小时,经粉碎制得微米或纳米级四氧化三钴;将粉碎的微米电池级碳酸锂与微米或纳米级四氧化三钴按1.00~1.04∶1摩尔比称量配比后混合,在弱氧化气氛下,以450~950℃煅烧10~20小时,粉碎、分级制得成品。按本发明制得的材料,除化学性能、物力性能优越外,还具有优异的电化学性能。

2钴酸锂的制备方法,其特征是包括以下步骤:a.以原生钴矿石为原料,制取高纯钴盐溶液;

b.在弱氧化气氛下,将浓度为40~70g/l的高纯钴盐溶液与浓度为60~200g/l 的沉淀剂混合反应,反应温度为40~80℃,反应时间5~60分钟,反应后PH值为7.2~9.5,过滤、洗涤、干燥得电池级钴盐;

c.在弱氧化气氛下,以400~830℃煅烧电池级钴盐2~7小时,经粉碎制得微米或纳米级四氧化三钴;

d.将粉碎的微米电池级碳酸锂与微米或纳米级四氧化三钴按1.00~1.04∶1 摩尔比称量配比后混合,在弱氧化气氛下,以450~950℃煅烧10~20小时,粉碎、分级制得成品

4.钴酸锂的优劣性

该正极材料的主要优点为:工作电压较高(平均工作电压为3.7V)、充放电电压平稳,适合大电流充放电,比能量高、循环性能好,电导率高,生产工艺简单、容易制备等。主要缺点为:价格昂贵,抗过充电性较差,循环性能有待进一步提高

三元材料

钴酸锂锂是目前应用最广的电池材料,但钴资源日益匮乏,价格昂贵,且钴酸锂电池在使用过程中存在安全隐患。镍钴锰酸锂以相对廉价的镍和锰取代了钴酸锂中三分之二以上的钴,成本方面优势非常明显,和其他锂离子电池正极材料锰酸锂、磷酸亚铁锂相比,镍钴锰酸锂材料和钴酸锂在电化学性能和加工性能方面非常接近,使得镍钴锰酸锂材料成为新的电池材料而逐渐取代钴酸锂,成为新一代锂离子电池材料的宠儿。

分子式:LiNixCoyMn1-x-yO2 外观:黑色固体粉末,流动性好,无结块物相:符合纯相 LiNiO2结构

形貌:球形或类球形颗粒

主要用途

锂离子电池正极材料。如动力电池、工具电池、聚合物电池、圆柱电池、铝壳电池等。

镍钴锰酸锂性能

(1)高能量密度,理论容量达到280 mAh/g,产品实际容量超过150 mAh/g;

(2)循环性能好在常温和高温下均具有优异的循环稳定性;

(3)具有电压高在2.5-4.3/4.4V电压范围内循环稳定可靠;

(4)热稳定性好在4.4V充电状态下的材料热分解稳定;

(5)循环寿命长1C循环寿命500次容量保持80%以上;

(6)晶体结构理想、自放电小、无记忆效应等突出优点。

制备

镍钴锰酸锂的制备方法主要采用高温固相合成法,共沉淀法。目前主要采用锰化合物、镍化合物及钴酸锂和氢氧化锂作为原料,通过水热反应,得到锂、锰、钴、镍结合良好的前提,再对前提补充配入锂源并研磨得到前躯体,经过煅烧制备得到镍钴锰酸锂。随着全球资源的日益紧张及环境的压力,电池材料必须走定线循环之路。邦普循环科技有限公司成功发明了一种以废旧锂离子电池定向循环镍钴锰酸锂的方法。其主要特点是:将废旧锂离子电池经过拆解、分选、粉碎、筛分等预处理后,再采用高温除粘结剂、氢氧化钠除铝等工艺,采用硫酸和双氧水体系浸出、P204萃取除杂,得纯净的镍、钴、锰溶液,配入适当的硫酸锰、硫酸镍或硫酸钴,调节镍、钴、锰元素的摩尔比;随后采用碳酸铵调节PH值,形成镍钴锰碳酸盐前躯体,接着配入适当碳酸锂,高温烧结合成镍钴锰酸锂。该方法工艺流程简单,原料价格低,,产品附加值高。为废旧电池资源化利用产业及镍钴锰酸锂的生产提供了一条全新的途径。

性能参数:

以下数据来自国内以废旧电池为原料定向循环制备镍钴锰酸锂的佛山市邦普循环科技有限公司

(1)振实密度(g/cm3)2.0-2.4;

(2)比表面积(m2/g)0.3-0.8;

(3)粒径大小D50(um)9-12;

(4)首次放电容量(0.2C)﹥148;

(5)Ni(%)19.5-21.5;

(6)Co(%)19.5-21.5;

(7)Mn(%)18.0-20.0;

(8)Ni+Co+Mn(%)58.0-62.0;

(9)首次可逆效率(%)﹥88.

优点:容量比较高的材料,其比容量比钴酸锂高出30%以上,而且和钴酸锂有相同的上下限电压,比较容易规模化利用,价格相对便宜。安全性也相对较好,价格相对较低,与电解液的相容性好,循环性能优异,是最有可能在小型通讯和小型动力领域同时应用的电池正极材料,甚至有在大型动力领域应用的可能。

缺点:材料的合成相对困难,材料的密度相对较低,材料的电压平台较低,充放电效率较低,和电解液相容性和安全性差等缺陷

(完整版)磷酸铁锂动力电池特性及应用(精)

磷酸铁锂动力电池特性及应用 自锂离子电池问世以来,围绕它的研究、开发工作一直不断地进行着,上世纪90年代末又开发出锂聚合物电池,2002年后则推出磷酸铁锂动力电池。 锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能,并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2),另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池,一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。新开发的磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池,它是锂离子电池家族的新成员。 一般锂离子电池的电解质是液体的,后来开发出固态及凝胶型聚合物电解质,则称这种锂离子电池为锂聚合物电池,其性能优于液体电解质的锂离子电池。 磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。 采用LiFePO4材料作正极的意义 目前用作锂离子电池的正极材料主要有:LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。这些组成电池正极材料的金属元素中,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此,采用 LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。 作为可充电电池的要求是:容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上,它是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。 LiFePO4电池的结构与工作原理 LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电

动力电池基础知识普及

动力电池基础知识普及 动力电池是纯电动汽车的唯一能量来源,同时也是整车成本较高的一个关键动力总成部件。自电动汽车诞生以来,铅酸电池、镍氢电池以及锂电池等具有较为广泛的应用。 1)最早应用于电动汽车上的是铅酸电池,并且在较长的一段时间内都是电动汽车的主要能源方案,其主要特点是原材料易得、安全耐用、价格低廉,并且技术较为成熟。尤其是20 世纪70 年代以后,密封免维护铅酸电池的出新极大提升了性能水平和使用方便程度,在市场中占据了较大的份额。但是比能量和比功率低是铅酸电池的最大缺点,能量密度大概在35Wh/kg 左右,一般400 次左右的循环寿命也在一定程度上制约了铅酸电池的应用。目前虽然在电动汽车市场上仍有应用,但一般都是局限在对整车性能水平要求不高且注重成本的车型上,如电动自行车以及一些场地用车等。 2)镍氢电池的比能量和比功率均在一定程度上优于铅酸电池,但其价格是同容量铅酸电池的5~8 倍,特性与镍镉电池相似,但不存在镍镉电池的重金属污染问题。快速充电和深度放电的性能较好,效率较高,且无需维护,目前主要是在混合动力汽车中应用较多。不过镍氢电池自放电率较高,且对环境温度较为敏感,尤其是单体电压较低约为 1.2V 左右,对于纯电动汽车来说,往往需串联大量的电池才能满足其高压系统需求,所以在纯电动汽车上的应用相对较少。 3)锂离子电池与其他电池相比,在单体电压、容量、比功率方面具有较大的优势,且可进行大电流充放电、循环充放电性能好、较为安全,目前在纯电动汽车、混合动力汽车以及燃料电池车上均有应用。随着锂电池材料技术以及加工工艺的进一步发展,已逐渐成为国内外电动汽车用动力电池的首选方案。 三类主要电池的性能对比

元锂电池的优点和缺点

三元锂电池的优点和缺点 2016-01-07 作者:宇宁来源:中国客车网 三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是电压太低,用在手机上(手机截止电压一般在左右)会有明显的容量不足的感觉。 优点 从2014年初以来,三元材料锂电池各方面不断改性,循环次数不断增加,目前适当增加成本,已经可以达到1500次以上,而且三元材料的锂电池安全性能也在不断改善,越来越向磷酸铁锂靠近。近两年新出现的镍钴铝新三元材料,虽然在电池制造过程中对环境要求较高,但是其稳定性与安全性进一步提高,为多家电池厂所认可、试产。 1、电压平台高。电压平台是电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本,因此对电池材料的选用,有重要的意义。电压平台越高,比容量越大,肯定同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂电池续航里程更远。三元材料的电压平台明显比磷酸铁锂高,高线可以达到伏,放电平台可以达到或者伏。 2、能量密度高 3、振实密度高 缺点 1、安全性差 2、耐高温性差 3、寿命差 4、大功率放电差 5、元素有毒(三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高,高温后释放氧气极容易燃烧)

八月份公告中都有哪些新面孔客车品牌? 2018-08-09 作者:寒玉来源:中国客车网 2018年8月初,工信部按例发布了道路机动车辆生产企业及产品(第310批)和《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(2018年第8批)。中国客车网了解到,《公告》涉及到的客车品牌比较丰富,宇通、东风、申龙、中通、金旅、中车电动、福田欧辉、北方、比亚迪、金龙、海格、珠海银隆等企业都有申报,此外,还有不少半生不熟和完全不熟的品牌列入公告。 今天,我们就来扒一扒,这些生面孔的客车品牌和企业。 各品牌渊源不完整版 凌河牌 辽宁凌源凌河汽车制造有限公司建于2007年,前身是成立于1959年的辽宁省凌源新生联合企业公司,2016年凌河汽车经中国航天科技集团有限公司下属北京发射技术研究所和航天投资控股有限公司共同注资重组。 现已形成商用车、专用车、纯电动乘用车三大产品为主线的汽车产业园,占地面积1005亩,规划建筑面积万平方米、具有10万辆整车产能,现官网自称为航天凌河汽车。 (名字好霸气……) 宏远牌 东莞中汽宏远汽车有限公司成立于2013年,注册资本亿元,主要生产6-12米纯电动城市公交车、纯电动商务客车、纯电动物流车、纯电动豪华团体车等新能源汽车产。

介绍动力电池的类型、关键性能指标

新能源汽车发展得如火如荼的今天,相信大家都对纯电动汽车的商家如数家珍,比如国外品牌比较出名的有特斯拉电动汽车、宝马i3等、国内新能源汽车有号称电动汽车领头羊的比亚迪纯电动汽车、还有吉利纯电动汽车及奇瑞电动汽车等。但是,电动汽车最为关键的核心部件——动力电池,大家又了解多少呢? 关于动力电池,由于内容比较多,我们这里先介绍动力电池的类型、关键性能指标以及三种典型动力电池。 1、动力电池的类型 从系统的角度来说,电池分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。 对于我们比较熟悉的化学电池,则是按正负极材料分为锌锰电池系列、镍镉镍氢系列、铅酸系列、锂电池系列等,也就是铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等目前车辆比较常用的动力电池。 另外,物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池,如太阳能电池、超级电容器、飞轮电池等。生物电池是利用生物化学反应发电的电池,如微生物电池、酶电池、生物太阳电池等。 2、动力电池的关键性能指标 电池的性能指标主要有电压、容量、内阻、能量、功率、输出效率、自放电率、使用寿命等,根据电池种类不同,其性能指标也有差异。 这么多个性能指标,我们这里暂且介绍一下电压、容量、能量以及功率。 电压

首先,我们介绍一下电池的电压,因为可以电池的电压的大小,判断我们的电池的电量状态。所以电池电压是非常关键的一个性能指标,那么电压分为端电压、开路电压、额定电压、充电终止电压和放电终止电压。这么多电压我们看一下是什么意思。 那么工作电压与开路电压的关系又是什么呢?在电池放电工作状态下,当电流流过电池内部时,需要克服电池的内阻所造成阻力,故工作电压总是低于开路电压,充电时则与之相反。锂离子电池的放电工作电压在3.6V左右。 容量 电池在一定的放电条件下所能放出的电量称为电池的容量。常用单位为安培小时,它等于放电电流与放电时间的乘积。可以分为理论容量、实际容量、标称容量和额定容量等。 例如,锂离子电池规定在常温、恒流(1C)、恒压(4.2V)控制的充电条件下,充电3h、再以0.2C放电至2.75V时,所放出的电量为其额定容量。 能量

动力电池基础知识

动力电池PACK总成的系统组成: 1)动力电池模块; 2)结构系统; 3)电气系统; 4)热管理系统; 5)BMS; 动力电池PACK四大工艺: 1)装配工艺:通过螺栓、螺帽、扎带、卡箍、线束抛钉等连接件将五大系统连接到一起,构成一个总成。 2)气密性检测工艺: 1)热管理系统级的气密性检测; 2)PACK级的气密性检测;国际电工委员会(IEC)起草的防护等级系统中规定,动力电池PACK必须要达到IP67等级。 3)软件刷写工艺:软件刷写工艺就是将BMS控制策略以代码的形式刷入到BMS中的CMU 和BMU中,以在电池测试和使用过程中将采集的电池状态信息数据,由电子控制单元进行数据处理和分析,然后根据分析结果对系统内的相关功能模块发出控制指令,最终向外界传递信息。 4)电性能检测工艺:电性能检测分三个环节: 1)静态测试:绝缘检测、充电状态检测、快慢充测试等; 2)动态测试;通过恒定的大电流实现动力电池容量、能量、电池组一致性等参数的评价。3)SOC调整:将电池PACK的SOC调整到出厂的SOC。 SOC: State Of Charge,通俗的将就是电池的剩余电量。 PACK装配工艺中最最最重要的技术: 1、连接方式其实有三种 1)用螺栓、螺帽将线束与继电器等核心零件连接; 2)用抛钉将线束和金属支架连接; 3)用卡扣将低压线束与模组连接 其中靠螺栓、螺帽拧紧连接是动力电池PACK装配过程中用到的最多的连接方式。而拧紧技术也是装配中最最最重要的技术。 拧紧技术是很大的一个课题,本文先讲下拧紧技术的基础知识。 拧紧原理:螺栓插入被连接件,利用螺母或内螺纹拧紧使螺栓拉伸变形,这种弹性变形产生了轴向的拉力,将被夹零件挤压在了一起,称为预紧力,又称夹紧力。 高压线是动力电池PACK的“大动脉血管”,用来传输电流。高压线与模组连接的螺栓若因为拧紧过程异常导致松动或者螺栓断裂,会导致电流无法输出,动力中断,汽车急停。 夹紧力是我们制造过程中想要得到的参数,但是在制造现场直接去测量力是很难操作的。而扭矩(Torque)是很容易测量出的。真正转化为加紧力的扭矩其实只有10%,90%的扭矩用于克服摩擦力。即传说中的:50-40-10原则。

太阳能电池片的相关参数

硅太阳能电池的性能参数主要有:短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率等。 ①短路电流(isc):当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时,此时的电流就是电池片的短路电流,短路电流的单位是安培(a),短路电流随着光强的变化而变化。 ②开路电压(uoc):当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时,此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压,开路电压的单位是伏特(v)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.5~ 0.7v。 ③峰值电流(im):峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流,峰值电流的单位是安培(a)。 ④峰值电压(um):峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压,峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.45~0.5v,典型值为 0.48v。 ⑤峰值功率(pm):峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率,也就是峰值电流与峰值电压的乘积:pm===im×um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度,因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行,测量标准为欧洲委员会的101号标准,其条件是:辐照度lkw/㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。

⑥填充因子(ff):填充因子也叫曲线因子,是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。计算公式为ff=pm/(isc×uoc)。填充因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个重要参数,它的值越高,表明太阳能电池输出特性越趋于矩形,电池的光电转换效率越高。串、并联电阻对填充因子有较大影响,太阳能电池的串联电阻越小,并联电阻越大,填充因子的系数越大。填充因子的系数一般在0.5~0.8之间,也可以用百分数表示。 ⑦转换效率(η):转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。即: η=pm(电池片的峰值效率)/a(电池片的面积)×pin(单位面积的入射光功率),其中pin=lkw/㎡=100mw/cm2。 组件的板形设计一般从两个方向入手。一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小;二是根据组件尺寸和功率要求选择电池片的尺寸和功率。 电池组件不论功率大小,一般都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串联形式的电池组件为例介绍电池组件的板型设计方法。

动力电池基础知识普及讲解

锂电池基础的方方面面介绍 目录 1. 锂电池的构成 2. 锂电池的优缺点 3. 锂电池的分类 4. 常用术语解释 5. 锂电池命名规则 6. 锂电池工艺 7. 锂电池成组和串并联 8. 各种动力电池对比 9. 锂电池模型 10. 锂电池电气特性与关键参数 11. 锂电池保护和管理系统 12. 锂电池应用领域 13. 锂电池相关标准

(一)锂电池的构成 锂电池主要由两大块构成,电芯和保护板PCM(动力电池一般称为电池管理系统BMS),电芯相当于锂电池的心脏,管理系统相当于锂电池的大脑。 电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成,而保护板主要由保护芯片(或管理芯片)、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。 锂电池的产业链结构如下图: 电芯的构成如下面两图所示:

锂电池的PACK的构成如下图所示:

●(二)锂电池优缺点 锂电池的优点很多,电压平台高,能量密度大(重量轻、体积小),使用寿命长,环保。锂电池的缺点就是,价格相对高,温度范围相对窄,有一定的安全隐患(需加保护系统)。 ●(三)锂电池分类 锂电池可以分成两个大类:一次性不可充电电池和二次充电电池(又称为蓄电池)。 不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。 二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类。 1.按外型分:方形锂电池(如普通手机电池)和圆柱形锂电池(如电动工具的18650);2.按外包材料分:铝壳锂电池,钢壳锂电池,软包电池; 3.按正极材料分:钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元锂(LiNixCoyMnzO2)、磷酸铁锂(LiFePO4); 4.按电解液状态分:锂离子电池(LIB)和聚合物电池(PLB); 5.按用途分:普通电池和动力电池。 6.按性能特性分:高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。

锂电池各个体系性能参数

钴酸锂 1.钴酸锂的概述 1992年SONY公司商品化锂电池问世,由于其具有工作电压高、能流密度高、循环压寿命长、自放电低、无污染、安全性能好等独特的优势,现已广泛用作移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源。并已在航天、航海、人造卫星、小型医疗仪及军用通讯设备中逐步发展成为主流应用的能源电池。Sony公司推出的第一块锂电池中,正极材料是钴酸锂,负极材料为碳。其中,决定电池的可充电最大容量及开路电压的主要是正极材料。因此我国现有的生产正极材料公司,产品几乎全部是钴酸锂。与钴酸锂同属4伏正极材料的候选体系有镍酸锂和锰酸锂两大系列,这两个系列材料在性能上各有长短,锰酸锂在原料价格上优势明显。但在容量和循环寿命上存在不足。钴酸锂的实际使用比容量为130mAh/g,循环次数可达到300至500次以上:而锰酸锂的实际比容量在100mAh /g左右,循环次数为100至200次。另外,磷酸铁锂电池有安全性高。稳定性好、环保和价格便宜优势,但是导电性较差,而且振实密度较低。因此其在小型电池应用上没有优势。国内钴酸锂市场需求变化呈现典型的中国市场特征,历史较短,但发展较快,多数企业在很短时间进入,但生产企业规模不大,产品主要集中在中低档。 2002年,国内钴酸锂材料市场需求量为2400吨,大多数产品依靠进口,但随着国内主要生产企业的投产,产能和需求量得到了极大的提升,2006年需求量达到6500吨,2008年需求量接近9000吨。 2001年全球主要生产高性能钴酸锂、氧化钴材料的生产企业是比利时Umicore 公司,美国OMG和FMC公司,日本的SEIMEI和日本化学公司等国外企业。另外台湾地区的台湾锂科科技公司也是重要的生产企业。而国内的生产企业为北京当升科技、湖南瑞翔、中信国安盟固利、北大先行和西安荣华等。这些生产企业有些是从科研机构孵化而来,有些是具有上有资源优势的企业。 2.钴酸锂的材料构成 LiCoO2在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的锂离子二次电池正极材料(钴酸锂)的液相合成工艺,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液为溶剂,锂盐、钴盐分别溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液经过加热,浓缩形成凝胶,生成的凝胶体再进行加热分解,然后在高温下煅烧,将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。与现有技术相比,本发明具有合成温度低,得到的产品纯度高、化学组成均匀等优点。 3.钴酸锂的制备 1活性钴酸锂的制备方法,其特征是包括以下步骤:以原生钴矿石为原料,制取高纯钴盐溶

各种储能系统优缺点对比

史上最全储能系统优缺点梳理 谈到储能,人们很容易想到电池,但现有的电池技术很难满足电网级储能的要求。实际上,储能的市场潜力非常巨大,根据市场调研公司Pike Research 的预测,从2011年到2021年的10年间,将有1220亿美元投入到全球储能项目中来。而在大规模储能系统中,最为广泛应用的抽水蓄能和压缩空气储能等传统的储能方式也在经历不断改进和创新。今天,无所不能(caixinenergy)为大家推荐一篇文章,该文章分析了目前全球的储能技术以及其对电网的影响和作用。 现有的储能系统主要分为五类:机械储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能。目前世界占比最高的是抽水蓄能,其总装机容量规模达到了127GW,占总储能容量的99%,其次是压缩空气储能,总装机容量为440MW,排名第三的是钠硫电池,总容量规模为316MW。 全球现有的储能系统 1、机械储能 机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。 (1)抽水蓄能:将电网低谷时利用过剩电力作为液态能量媒体的水从地势低的水库抽到地势高的水库,电网峰荷时高地势水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电,效率一般为75%左右,俗称进4出3,具有日调节能力,用于调峰和备用。 不足之处:选址困难,及其依赖地势;投资周期较大,损耗较高,包括抽蓄损耗+线路损耗;现阶段也受中国电价政策的制约,去年中国80%以上的抽蓄都晒太阳,去年八月发改委出了个关于抽蓄电价的政策,以后可能会好些,但肯定不是储能的发展趋势。 (2)压缩空气储能(CAES):压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量,由电动机带动空气压缩机,将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞

太阳能电池性能参数

太阳能电池性能参数 1、开路电压 开路电压UOC:即将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在两端开路时,太阳能电池的输出电压值。 2、短路电流 短路电流ISC:就是将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流值。 3、最大输出功率 太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的,将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大,即可获得最大输出功率,用符号Pm表示。此时的工作电压和工作电流称为最佳工作电压和最佳工作电流,分别用符号Um和Im表示。 4、填充因子 太阳能电池的另一个重要参数是填充因子FF(fill factor),它是最大输出功率与开路电压和短路电流乘积之比。 FF:是衡量太阳能电池输出特性的重要指标,是代表太阳能电池在带最佳负载时,能输出的最大功率的特性,其值越大表示太阳能电池的输出功率越大。FF 的值始终小于1。串、并联电阻对填充因子有较大影响。串联电阻越大,短路电流下降越多,填充因子也随之减少的越多;并联电阻越小,其分电流就越大,导致开路电压就下降的越多,填充因子随之也下降的越多。 5、转换效率 太阳能电池的转换效率指在外部回路上连接最佳负载电阻时的最大能量转换效率,等于太阳能电池的输出功率与入射到太阳能电池表面的能量之比。太阳能电池的光电转换效率是衡量电池质量和技术水平的重要参数,它与电池的结构、结特性、材料性质、工作温度、放射性粒子辐射损伤和环境变化等有关。

图2.4.1 太阳能电池输出特性曲线

18650锂电池与软包锂电池的区别

18650锂电池与软包锂电池的区别 18650锂电池与软包锂电池从外观看的话最直观的区别就是18650锂电池是圆柱形的钢壳电池,大小尺寸基本是一样的,而软包锂电池是可以是任意形状和尺寸的外形,外壳是铝塑膜包装的电池。18650锂电池与软包锂电池的区别从内在来看的话就是使用的材料如电解液、导电剂、电极配方比例等方面是不同的,同时在生产工艺方面也是不同的。 一、18650锂电池与软包锂电池电解质的区别 18650锂电池与软包锂电池虽然外形和内部结构有所不同,但是这两种电池的原理基本一样。两种电池都有正极、负极以及电解液,正极材料一般为钴酸锂、镍钴锰酸锂(三元材料)、磷酸铁锂或锰酸锂等,负极材料一般为石墨,电解液则为六氟磷酸锂溶液。 作为目前市场上两种主流的锂电池,18650锂电池和锂聚合物软包电池按外壳封装材质而区分。18650锂电池一般是钢外壳封装(18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池),内部电极片与隔膜的结构是卷绕式。锂聚合物软包电池外包装使用的是铝塑膜,内部电极片与隔膜是层叠式(一层一层堆叠起来)。 18650锂电池与软包锂电池主要的区别在于电池内部材料电解质的形态不同:锂聚合物软包电池内部的电解质采用的是聚合物,一般为凝胶或者固态,而18650锂电池内部的电解质一般是液态。 二、18650锂电池与软包锂电池的优缺点和应用领域不同 18650锂电池和锂聚合物软包电池各有优缺点。目前,18650锂电池生产自动化程度高,电池的一致性、安全性均达到了较高水准,加上电池本身体积小、重量轻,使其在系统开发的模块化以及标准化程度上均具有独特优势。很多人认为,采用18650锂电池作为新能源电动汽车的动力之源,在现阶段是更优的选择。 与18650锂电池相比,锂聚合物软包电池单体容量较高,而且具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点(可以制作出0.33mm、0.50mm等型号的超薄电池),其主要缺点在于一致性较差、机械强度差。基于锂聚合物软包电池的特点,锂聚合物软包电池正越来越多地被用在手机、笔记本电脑、移动电源等领域。但是,由于胶体(或固态)电解质的导电性不太好,内阻较大,锂聚合物软包电池现在很少应用在电动汽车上。 但是,18650锂电池也有无法回避的缺点,那便是单体容量较低(普遍在 2~4Ah左右)。这让18650锂电池在应用时所需的电池数量非常多,保持电芯一致性、电池散热的电池管理系统也更为复杂。 三、18650锂电池与软包锂电池大电流放电性能不同 在锂电池倍率大电流放电性能方面,软包锂电池可以做到比18650锂电池更高的倍率,同时大电流放电稳定性能方面,软包锂电池的性能更加好的。在同等放电要求和容量方面,软包锂电池可以根据产品电池仓空间形态而定制相应的形状电池,实现更加轻便的形式。

新能源汽车各种电池详细解释

随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大,越来越多的新能源汽车走进大众的视野。很多汽车品牌强势进军新能源汽车领域,使得新能源汽车技术不断成熟、供消费者选择的车型也越来越多,加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点,越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择。 新能源汽车江湖有句话:“新能源汽车,得电池者得天下”。动力电池技术成了关乎一台新能源汽车性能的关键,因此本期文章,知科君为大家普及一下新能源电动汽车最重要的核心部件---汽车动力电池 首先我们了解下电池,总称为化学电池,现阶段我们将总类的化学电池可以分为; 一次电池,也称干电池,即不能够再充电的电池,如生活中常用的5号碱性电池; 二次电池,即可充电的电池,这也是汽车动力电池最基本的要求; 燃料电池,指正负极本身不含活性物质,活性材料连续不断从外部加入,如氢燃料电池; 对于新能源汽车动力电池,我们主要关注化学电池中的二次电池和燃料电池,也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池,目前发展迅速可谓“炙手可热”;另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池, 氢燃料电池,目前与二次电池比起来,有一个很大的优势,就是可以在很快时间(五分钟左右)给电池加满燃料,而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气,而最终产生水分,也没有废旧电池回收的问题,可以说是真正的新能源汽车,但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用、以及最重要的安全、储存等方面因素,目前发展还是很大的瓶颈,不如二次电池发展的成熟。

在二次电池中,就目前锂电池无论在能量密度,循环寿命和环保性能上都具有很大的优势,是目前动力电池的首选,动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键,因此很多车企纷纷押宝在新能源电池领域。目前市面上主流的新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元锂(镍钴锰酸锂)等几大门类。今天知科君就带大家从目前市场上动力电池的主流技术路线。去研究研究关于动力电池中的各种门道,看看这些电池都有什么优缺点!哪种才是适合咱们家用的电池类型。 铅酸电池 优点:成本低、低温性较好,价比高 不足:能量密度低、比功率低、寿命特别短、体积大、安全性差 作为比较成熟的技术,因其成本较低,而且能够高倍率放电,性价比高、依然是可供大批量生产的电动车用电池、如电动自行车、摩托车、低速电动车及老年代步车。但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度及使用寿命都很低,以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及较高的续航里程、因此一般只能用于低速车的使用。 铅酸图片 镍氢电池 优点:价格低廉、技术成熟、寿命耐用性长

太阳能电池的的性能主要取决于它的光电转换效率和输出功率

太阳能电池板太阳能电池的的性能主要取决于它的光电转换效率和输出功率. 1.效率越大,相同面积的太阳能电池板输出功率也就越大, 用高效率的太阳 能电池板可以节省安装面积, 但是价格更贵. 2.太阳能电池的功率, 在太阳能电池板的背面标牌中, 有关于太阳能电池 板的输出参数, 如VOC开路电压,ISC短路电流,VMP工作电压,IMP工作电流, 等. 但我们只需要用工作电压和工作电流就可以了, 这两个相乘就可以得 这块太阳能电池板的输出功率. 太阳能电池板介绍:采用高质量单晶/多晶硅材料,经精密设备树脂封装生产出来的太阳能板,有良好的光电转换效果,外形美观,使用寿命长。 太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后,输出直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一。 太阳能电池组件可组成各种大小不同的太阳能电池方阵,亦称太阳能电池阵列。太阳能电池板的功率输出能力与其面积大小密切相关,面积越大,在相同光照条件下的输 出功率也越大。 2.太阳能电池板的种类 (1)单晶硅太阳能电池 目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。 (2)多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右(2004年7月1日日本夏普上市效率为%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单 晶硅太阳能电池还略好。

动力电池性能参数

动力电池性能参数 一、电性能 (1) 电动势 电池的电动势,又称电池标准电压或理论电压,为电池断路时正负两极间的电位差。电池的电动势可以从电池体系热力学函数自由能的变化计算而得。 (2) 额定电压 额定电压(或公称电压),系指该电化学体系的电池工作时公认的标准电压。例如,锌锰干电池为 1.5V ,镍镉电池为1.2V ,铅酸蓄电池为2V ,锂离子电池为 (3) 开路电压 电池的开路电压是无负荷情况下的电池电压。开路电压不等于电池的电动势。必须指出,电池的电动势是从热力学函数计算而得到的,而电池的开路电压则是实际测量出来的。 (4) 工作电压 系指电池在某负载下实际的放电电压,通常是指一个电压范围。例如,铅酸蓄电池的工作电压在2V ?1.8V ;镍氢电池的工作电压在 1.5V?1.1V ;锂离子电池的工作电压在 3.6V?2.75V。 (5) 终止电压 系指放电终止时的电压值,视负载和使用要求不同而异。以铅酸蓄电池为例:电动势为2.1V,额定电压为2V,开路电压接近2.15V,工作电压为2V?1.8V,放电终止电压为1.8V?1.5V( 放电终止电压根据放电率的不同,其终止电压也不同)。 (6) 充电电压

系指外电路直流电压对电池充电的电压。般的充电电压要大于电池的开路电压,通常 在一定的范围内。例如,镍镉电池的充电压在1.45V?1.5V ;锂离子电池的充电压在4.1V?4.2V ;铅酸蓄电池的充电压在2.25V?2.5V。 (7) 内阻 蓄电池的内阻包括:正负极板的电阻,电解液的电阻,隔板的电阻和连接体的电阻等。 a. 正负极板电阻 目前普遍使用的铅酸蓄电池正、负极板为涂膏式,由铅锑合金或铅钙合金板栅架和活性物质两部分构成。因此,极板电阻也由板栅电阻和活性物质电阻组成。板栅在活性物质内层,充放电时,不会发生化学变化,所以它的电阻是板栅的固有电阻。活性物质的电阻是随着电池充放电状态的不同而变化的。 当电池放电时,极板的活性物质转变为硫酸铅(PbSO4) ,硫酸铅含量越大,其电阻越大。而电池充电时将硫酸铅还原为铅(Pb) ,硫酸铅含量越小,其电阻越小。 b. 电解液电阻 电解液的电阻视其浓度不同而异。在规定的浓度范围内一旦选定某一浓度后,电解液电 阻将随充放电程度而变。电池充电时,在极板活性物质还原的同时电解液浓度增加,其电阻下降;电池放电时,在极板活性物质硫酸化的同时电解液浓度下降,其电阻增加。 c. 隔板电阻 隔板的电阻视其孔率而异,新电池的隔板电阻是趋于一个固定值,但随电池运行时间的延长,其电阻有所增加。因为,电池在运行过程中有些铅渣和其他沉积物在隔板上,使得隔板孔率有所下降而增加了电阻。

硅太阳能电池的主要性能参数

硅太阳能电池的主要性能参数 本信息来源于太阳能人才网|https://www.360docs.net/doc/141725418.html, 原文链接: 硅太阳能电池的性能参数主要有:短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率等。 ①短路电流(isc):当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时,此时的电流就是电池片的短路电流,短路电流的单位是安培(a),短路电流随着光强的变化而变化。 ②开路电压(uoc):当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时,此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压,开路电压的单位是伏特(v)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.5~0.7v。 ③峰值电流(im):峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流,峰值电流的单位是安培(a)。 ④峰值电压(um):峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压,峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.45~0.5v,典型值为0.48v。 ⑤峰值功率(pm):峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率,也就是峰值电流与峰值电压的乘积:pm===im ×um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度,因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行,测量标准为欧洲委员会的101号标准,其条件是:辐照度lkw/㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。 ⑥填充因子(ff):填充因子也叫曲线因子,是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。计算公式为ff=pm/(isc×uoc)。填充因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个重要参数,它的值越高,表明太阳能电池输出特性越趋于矩形,电池的光电转换效率越高。 串、并联电阻对填充因子有较大影响,太阳能电池的串联电阻越小,并联电阻越大,填充因子的系数越大。填充因子的系数一般在0.5~0.8之间,也可以用百分数表示。 ⑦转换效率(η):转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。即: η=pm(电池片的峰值效率)/a(电池片的面积)×pin(单位面积的入射光功率),其中pin=lkw /㎡=100mw/cm2。 电池组件的板型设计 在生产电池组件之前,就要对电池组件的外型尺寸、输出功率以及电池片的排列布局等进行设计,这种设计在业内就叫太阳能电池组件的板型设计。电池组件板型设计的过程是一个对电池组件的外型尺寸、输出功率、电池片排列布局等因素综合考虑的过程。设计者既要了解电池片的性能参数,还要了解电池组件的生产工艺过程和用户的使用需求,做到电池组件尺寸合理,电池片排布紧凑美观。 组件的板形设计一般从两个方向入手。一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小;二是根据组件尺寸和功率要求选择电池片的尺寸和功率。 电池组件不论功率大小,一般都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串联形式的电池组件为例介绍电池组件的板型设计方法。

动力电池重要全参数定义及测量计算方法

动力电池重要参数定义及测量计算方法 1.概述 本文档的编写主要是为了方便公司内部研发人员更加快速清楚地认识电池的一些重要特性参数及其测量计算方法。主要包括动力电池的荷电状态SOC,电池健康状态SOH,内阻R等。 此文档主要参考了动力电池的国家标准与行业标准,以及网上的一些权威资料信息,同时结合自身工作经验整合编写而成。 2.电池荷电状态SOC及估算方法 2.1 电池荷电状态SOC的定义 电池的荷电状态SOC被用来反映电池的剩余电量情况,其定义为当前可用容量占初始容量的百分比(国标)。 美国先进电池联合会(USABC)的《电动汽车电池实验手册》中将SOC定义如下:在指定的放电倍率下,电池剩余电量与等同条件下额定容量的比值。 SOC=Q O/Q N 日本本田公司的电动汽车(EV Plus)定义SOC如下: SOC = 剩余容量/(额定容量-容量衰减因子) 其中剩余容量=额定容量-净放电量-自放电量-温度补偿 动力电池的剩余电量是影响电动汽车的续驶里程和行驶性能的主要因素,准确的SOC估算可以提高电池的能量效率,延长电池的使用寿命,从而保证电动汽车更好的行驶,同时SOC也是作为电池充放

电控制和电池均衡的重要依据。 实际应用中,我们需要根据电池的可测量值如电压电流结合电池内外界影响因素(温度、寿命等)来实现电池SOC的估算算法。但是SOC受自身内部工作环境和外界多方面因素而呈非线性特性,所以要实现良好的SOC估算算法必须克服这些问题。目前,国内外在电池SOC估算上已经部分实现并运用到工程上,如安时法、内阻法、开路电压法等。这些算法共同特点是易于实现,但是对实际工况中的内外界影响因素缺乏考虑而导致适应性差,难以满足BMS对估算精度不断提高的要求。所以在考虑SOC受到多种因素影响后,一些较为复杂的算法被提出,例如:卡尔曼滤波算法、神经网络算法、模糊估计算法等新型算法,相比于之前的传统算法其计算量大,但精度更高,其中卡尔曼滤波在计算精度和适应性上都有很好的表现。 2.2几种SOC估算算法简介 (1)安时法 安时法又被称为电流积分法,也是计算电池SOC的基础。假设当前电池SOC初始值为SOC0,在经过t时间的充电或放电后SOC为: Q0是电池的额定容量,i(t)是电池充放电电流(放电为正)。 事实上,SOC定义为电池的荷电状态,而电池荷电状态就是电池电流的积分,所以理论上讲安时法是最准确的。同时,它也易于实现,只需测量电池充放电电流和时间,而在实际工程应用时,采用离散化计算公式如下:

太阳能电池的基本特性与性能参数

1、太阳能电池的基本特性 太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电池的伏安特性三个基本特性。具体解释如下 1、太阳能电池的极性 硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构,P+和N+,表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型;N和P,表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。 2、太阳电池的性能参数 太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。 3 太阳能电池的伏安特性 P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时,能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg,大于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此,在太阳能电池的设计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。 2、有关太阳电池的性能参数 1、开路电压 开路电压UOC:即将太阳能电池置于100 mW/cm2的光源照射下,在两端开路时,太阳能电池的输出电压值。 2、短路电流 短路电流ISC:就是将太阳能电池置于标准光源的照射下,在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流。 3、大输出功率

太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的,将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大,即可获得最

动力电池重要参数定义及测量计算方法总结模板计划模板.doc

1.概述 本文档的编写主要是为了方便公司内部研发人员更加快速清楚 地认识电池的一些重要特性参数及其测量计算方法。主要包括动力电池的荷电状态 SOC,电池健康状态SOH,内阻 R等。 此文档主要参考了动力电池的国家标准与行业标准,以及网上的一些权威资料信息,同时结合自身工作经验整合编写而成。 2.电池荷电状态 SOC及估算方 法电池荷电状态 SOC的定义 电池的荷电状态SOC被用来反映电池的剩余电量情况,其定义为当前可用容量占初始容量的百分比(国标)。 美国先进电池联合会(USABC)的《电动汽车电池实验手册》中 将SOC定义如下:在指定的放电倍率下,电池剩余电量与等同条件 下额定容量的比值。 SOC=Q O/Q N 日本本田公司的电动汽车(EV Plus )定义 SOC如下: SOC=剩余容量/(额定容量-容量衰减因子) 其中剩余容量 =额定容量 - 净放电量 - 自放电量 - 温度补偿 动力电池的剩余电量是影响电动汽车的续驶里程和行驶性能的 主要因素,准确的 SOC估算可以提高电池的能量效率,延长电池的使 用寿命,从而保证电动汽车更好的行驶,同时SOC也是作为电池充放电控制和电池均衡的重要依据。 实际应用中,我们需要根据电池的可测量值如电压电流结合电池

内外界影响因素(温度、寿命等)来实现电池SOC的估算算法。但是SOC受自身内部工作环境和外界多方面因素而呈非线性特性,所以要 实现良好的 SOC估算算法必须克服这些问题。目前,国内外在电池SOC估算上已经部分实现并运用到工程上,如安时法、内阻法、开路 电压法等。这些算法共同特点是易于实现,但是对实际工况中的内外 界影响因素缺乏考虑而导致适应性差,难以满足 BMS对估算精度不断提高的要求。所以在考虑 SOC受到多种因素影响后,一些较为复杂的算法被提出 , 例如:卡尔曼滤波算法、神经网络算法、模糊估计算法等新型算法,相比于之前的传统算法其计算量大,但精度更高,其中卡尔曼滤波在计算精度和适应性上都有很好的表现。 2.2几种SOC估算算法简介 (1)安时法 安时法又被称为电流积分法,也是计算电池 SOC的基础。假设当前电池 SOC初始值为 SOC0,在经过 t 时间的充电或放电后 SOC为: Q0是电池的额定容量, i(t)是电池充放电电流(放电为正)。 事实上, SOC定义为电池的荷电状态,而电池荷电状态就是电池 电流的积分,所以理论上讲安时法是最准确的。同时,它也易于实现,只需测量电池充放电电流和时间,而在实际工程应用时,采用离散化计算公式如下: 在电池实际工作中使用安时法计算SOC,受到测量误差和噪声干

新能源汽车各种电池详细解释

新能源汽车各种电池详 细解释 文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大,越来越多的新能源汽车走进大众的视野。很多汽车品牌强势进军新能源汽车领域,使得新能源汽车技术不断成熟、供消费者选择的车型也越来越多,加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点,越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择。 新能源汽车江湖有句话:“新能源汽车,得电池者得天下”。动力电池技术成了关乎一台新能源汽车性能的关键,因此本期文章,知科君为大家普及一下新能源电动汽车最重要的核心部件---汽车动力电池 首先我们了解下电池,总称为化学电池,现阶段我们将总类的化学电池可以分为; 一次电池,也称干电池,即不能够再充电的电池,如生活中常用的5号碱性电池; 二次电池,即可充电的电池,这也是汽车动力电池最基本的要求; 燃料电池,指正负极本身不含活性物质,活性材料连续不断从外部加入,如氢燃料电池; 对于新能源汽车动力电池,我们主要关注化学电池中的二次电池和燃料电池,也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池,目前发展迅速可谓“炙手可热”;另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池,氢燃料电池,目前与二次电池比起来,有一个很大的优势,就是可以在很快时间(五分钟左右)给电池加满燃料,而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气,而最终产生水分,也没有废旧电池回收的问题,可以说是真正的新能源汽车,但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用、以及最重要的安全、储存等方面因素,目前发展还是很大的瓶颈,不如二次电池发展的成熟。

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