电动汽车电池的分类及性能参数

电动汽车电池的分类及性能参数
电动汽车电池的分类及性能参数

电动汽车电池的分类及性能参数

电池的分类

电动汽车用电池为化学电源,它的分类方法很多。按电解液分为:

a.碱性电池。即电解液为碱性水溶液的电池;

b.酸性电池。即电解液为酸性水溶液的电池;

c.中性电池。即电解液为中性水溶液的电池;

d.有机电解质溶液电池。即电解液为有机电解质溶液的电池。

按活性物质的存在方式分为:

a.活性物质保存在电极上。可分为一次电池(非再生式,原电池)和

二次电池(再生式,蓄电池);

b.活性物质连续供给电极。可分为非再生燃料电池和再生燃料电池。按电池的某些特点分为:

a.高容量电池;

b.免维护电池;

c.密封电池;

d.燃结式电池;

e.防爆电池;

f.扣式电池、矩形电池、圆柱形电池等。

尽管由于化学电源品种繁多,用途广泛,外形差别大,使上述分类方法难以统一,但习惯上按其工作性质及存贮方式不同,一般分为四类:

a. 一次电池

一次电池,又称“原电池”,即放电后不能用充电的方法使它复原的电池。换言之,这种电池只能使用一次,放电后电池只能被遗弃了。这类电池不能再充电的原因,或是电池反应本身不可逆,或是条件限制使可逆反应很难进行。如:

锌锰干电池 Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2(C)

锌汞电池 Zn│KOH│HgO

银锌电池 Zn│KOH│Ag2O

b.二次电池

二次电池,又称“蓄电池”,即放电后又可用充电的方法使活性物质复原而能再次放电,且可反复多次循环使用的一类电池。这类电池实际上是一个化学能量贮存装置,用直流电将电池充足,这时电能以化学能的形式贮存在电池中,放电时,化学能再转换为电能。如:铅酸电池 Pb│H2SO4│PbO2

镍镉电池 Cd│KOH│NiOOH

镍氢电池 H2│KOH│NiOOH

锂离子电池 LiCoO2│有机溶剂│6C

锌空气电池 Zn│KOH│O2(空气)

c.贮备电池

贮备电池,又称“激活电池”,是正、负极活性物质和电解液不直接接触,使用前临时注入电解液或用其他方法使电池激活的一类电池。这类电池的正、负极活性物质的化学变质或自放电,因与电解液的隔离而基本上被排除,从而使电池能长时间贮存。如:镁银电

池Mg│MgCl2│AgCl;钙热电池Ca│LiCl-KCl│CaCrO4(Ni);铅高氯酸电池 Pb│HclO4│PbO2

d. 燃料电池

燃料电池,又称“连续电池”,即只要活性物质连续地注入电池,就能长期不断地进行放电的一类电池。它的特点是电池自身只是一个载体,可以把燃料电池看成一种需要电能时将反应物从外部送入电池的一种电池。

电动汽车电池的性能参数

化学电池品种繁多,性能各异。常用以表征其性能的指标有:电性能、机械性能、贮存性能等,有时还包括使用性能和经济成本。我们主要介绍其电性能和贮存性能。电性能包括:电动势、额定电压、开路电压、工作电压、终止电压、充电电压、内阻、容量、比能量和比功率、贮存性能和自放电、寿命等。贮存性能主要取决于电池的自放电大小。

⑴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。

⑵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3.6V。

⑶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。

⑷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。

⑸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)。

⑹充电电压

系指外电路直流电压对电池充电的电压。一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。

⑺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。

d.连接体电阻

连接体包括单体电池串联时连接条等金属的固有电阻,电池极板间的连接电阻,以及正、负极板组成极群的连接体的金属电阻,若焊接和连接接触良好,连接体电阻可视为一固定电阻。

每只电池所呈现的内阻就是上述物体电阻的总和,电池内阻R与电动势、端电压及放电电流的关系:Rs=(E-Uf)÷If

电池的内阻在放电过程中会逐渐增加,而在充电过程中则逐渐减小。所以,电池在充放电过程中,端电压也会因其内阻的变化而变动。故端电压在放电时低于电池的电动势,充电时又高于电池的电动势。

⑻容量

电池的容量单位为库仑(C)或安时(Ah)。表征电池容量特性的专用术语有三个:

a.理论容量。系指根据参加电化学反应的活性物质电化学当量数计

算得到的电量。通常,理论上1电化当量物质将放出1法拉第电量,即96500C或26.8Ah(1电化当量物质的量,等于活性物质的原子量或分子量除以反应的电子数)。

b.额定容量。系指在设计和生产电池时,规定或保证在指定放电条

件下电池应该放出的最低限度的电量。

c.实际容量。系指在一定的放电条件下,即在一定的放电电流和温

度下,电池在终止电压前所能放出的电量。

电池的实际容量通常比额定容量大10%~20%。电池容量的大小,与正、负极上活性物质的数量和活性有关,也与电池的结构和制造工艺与电池的放电条件(电流、温度)有关。

影响电池容量因素的综合指标是活性物质的利用率。换言之,活性物质利用得越充分,电池给出的容量也就越高。活性物质的利用率可以定义为:利用率=(电池实际容量/电池理论容量)×100%或,利用率

=(活性物质理论用量/活性物质实际用量)×100%。

⑼比能量和比功率

电池的输出能量是指在一定的放电条件下,电池所能作出的电功,它等于电池的放电容量和电池平均工作电压的乘积,其单位常用瓦时(Wh)表示。

电池的比能量有两种。一种叫重量比能量,用瓦时/千克(Wh/kg)表示;另一种叫体积比能量,用瓦时/升(Wh/L)表示。比能量的物理意义是电池为单位重量或单位体积时所具有的有效电能量。它的比较电池性能优劣的重要指标。

必须指出,单体电池和电池组的比能量是不一样的。由于电池组合时总要有连接条、外部容器和内包装层等,故电池组的比能量总是小于单体电池的比能量。

电池的功率是指在一定的放电条件下,电池在单位时间内所能输出的能量。单位是瓦(W),或千瓦(kW)。电池的单位重量或单位体积的功率称为电池的比功率,它的单位是瓦/千克(W/kg)或瓦/升(W/L)。如果一个电池的比功率较大,则表明在单位时间内,单位重量或单位体积中给出的能量较多,即表示此电池能用较大的电流放电。因此,电池的比功率也是评价电池性能优劣的重要指标之一。

⑽贮存性能和自放电

电池经过干贮存(不带电解液)或湿贮存(带电解液)一定时间后,其容量会自行降低,这个现象称自放电。所谓“贮存性能”是指电池开路时,在一定的条件下(如温度、湿度)贮存一定时间后自放电的大小。

电池在贮存期间,虽然没有放出电能量,但是在电池内部总是存在着自放电现象。即使是干贮存,也会由于密封不严,进入水份、空气及二氧化碳等物质,使处于热力学不稳定状态的部分正极和负极活性物质构成微电池腐蚀机理,自行发生氧化还原反应而白白消耗掉。如果是湿贮存,更是如此。长期处在电解液中的活性物质也是不稳定的。负极活性物质大多是活泼金属,都会发生阳极自溶。酸性溶液中,负极金属是不稳定的,在碱性溶液及中性溶液中也非十分稳定。

电池自放电的大小,一般用单位时间内容量减少的百分比表示,即:自放电=(Co-Ct/Cot)×100%

式中:Co──贮存前电池容量,Ah;

Ct──贮存后电池容量,Ah;

t──贮存时间,用天、周、月或年表示。

自放电的大小,也能用电池贮存至某规定容量时的天数表示,称为贮存寿命。贮存寿命有两种,即干贮存寿命和湿贮存寿命。对于在使用时才加入电解液的电池贮存寿命,习惯上也称为干贮存寿命。干贮存寿命可以很长。对于出厂前已加入电解液的电池贮存寿命,习惯上称为湿贮存寿命(或湿荷电寿命)。湿贮存时自放电严重,寿命较短。如银锌电池的干贮存寿命可达5~8年,但它的湿贮存寿命通常只有几个月。

降低电池中自放电的措施,一般是采用纯度较高的原材料,或将原材料预先处理,除去有害杂质。也可在负极金属板栅中加入氢过电位较高的金属,如Ag、Cd等,还有的在溶液中加入缓蚀剂,目的都是抑

制氢的析出,减少自放电反应的发生。

⑾寿命

电池的寿命有“干贮存寿命”和“湿贮存寿命”两个概念。必须指出,这两个概念仅是针对电池自放电大小而言的,并非电池的实际使用期限。电池的真正寿命是指电池实际使用的时间长短。

对一次电池而言,电池的寿命是表征给出额定容量的工作时间(与放电倍率大小有关)。

对二次电池而言,电池的寿命分充放电循环寿命和湿搁置使用寿命两种。

充放电循环寿命,是衡量二次电池性能的一个重要参数。经受一次充电和放电,称为一次循环(或一个周期)。在一定的充放电制度下,电池容量降至某一规定值之前,电池能耐受的充放电次数,称为二次电池的充放电循环寿命。充放电循环寿命越长,电池的性能越好。在目前常用的二次电池中,镉镍电池的充放电循环寿命500~800次,铅酸电池200~500次,锂离子电池600~1000次,锌银电池很短,约100次左右。

二次电池的充放电循环寿命与放电深度、温度、充放电制式等条件有关。所谓“放电深度”是指电池放出的容量占额定容量的百分数。减少放电深度(即“浅放电”),二次电池的充放电循环寿命可以大大延长。

湿搁置使用寿命,也是衡量二次电池性能的重要参数之一。它是指电池加入了电解液后开始进行充放电循环直至充放电循环寿命终止的

时间(包括充放电循环过程中电池处于放电态湿搁置的时间)。湿搁置使用寿命越长,电池性能越好。在目前常用的电池中,镉镍电池湿搁置使用寿命2~3年,铅酸电池3~5年,锂离子电池5~8年,锌银电池最短,只有1年左右。

电动汽车用铅酸电池、镍氢电池和锂电池的对比分析(圣阳电源)

电动汽车用铅酸电池、镍氢电池和锂电池的对比分析 山东圣阳电源高海洋 随着科学技术的提高和制造水平的进步,电源技术也在新一代技术变革中不断提高,面对如今新能源电动汽车对动力电源的迫切需求,现阶段似乎哪一种动力电池都不能完全适合作为动力源用在电动汽车上。 目前来说,电动汽车上普遍采用的动力电池有三种:铅酸电池、锂电池以及镍氢电池。比较这三类动力性蓄电池就需要从两方面分析比对:一个是比能量,另一个是比功率,简单说,就是指电池的可持久性和力量大小。比能量高的蓄电池可以长时间工作,持续的能量较多,里程长;比功率高的蓄电池,速度快,力量大,可以保证汽车的加速性能。下面从这两方面对这三类动力蓄电池进行对比分析: 铅酸电池 作为目前电动汽车使用最广泛的蓄电池,在国内已经生产的电动汽车上,使用比例占到90%,这主要得益于其优点:技术较为成熟,比功率较大,循环寿命可达800~1000次,且成本低。不过,铅酸电池缺点也较明显,那就是比能量很低,仅为40W·h/kg左右,快速充电技术也尚未成熟(一般慢充都在8小时以上),而且污染严重,受到环保制约。 锂离子电池 相对来讲,其比能量和比功率都很高,可达150W·h/kg和1600W/kg,循环寿命长,约1200次,且充电时间较短,为2~4h,使用电压可达到4V,安全性相对较好。但锂离子电池缺点在于其价格较高、快速充放电性能差、过充和过放电保护性差,影响了其应用和发展的空间。 镍氢蓄电池 其的优点是比能量和比功率都相对中等,快速充电能力较好,15分钟可充满容量的40%~80%,适宜温度范围宽。但镍氢蓄电池循环使用寿命较短,为600次,价格昂贵,只有期待大批量生产,才有望降低成本。 结语 显而易见,比能量高、比功率大、价格便宜、易于维护的动力蓄电池才是电动汽车动力源的首选,从上面分析可以得知,每种蓄电池都存在这样或那样的问题。总体来看,现在的动力电池比能量都较低,以三种电池中性能最好的锂电池为例,在能量密度上,它与达到10000~12000W·h/kg的汽油相比还相差甚远,仔细计算,1L汽油约重0.742kg,按车载50L 计算,就是满载37.1kg的汽油,约相当于2968~3091kg锂电池所含有的电量,如果将汽油机较低的效率计算进去,两者之间也有约50倍的差距。所以现在电动汽车上安装的蓄电池数百公斤重,再加上高昂的价格,电动汽车形成高价格门槛便成为必然。 另外,不同类型电动汽车对电池的要求也不一样,纯电动汽车(PEV)由于只有电池驱动,所以需要较高的比能量,而在一般混合动力汽车(HEV)中,电池往往担任制动能量回收、辅助起步加速的作用,因而对电池的比功率要求苛刻,所以说要针对不同车型需求来设计作为动力源的动力蓄电池,现阶段还没有完美的设计方法。 2012.09.04

纯电动汽车及动力电池技术发展现状

纯电动汽车及动力电池发展现状调研 一、纯电动汽车发展现状 所谓纯电动汽车,是指完全由可充电电池作为动力源、以驱动电机及其控制系统驱动行驶的汽车。纯电动汽车(BatteryElectric Vehicle,BEV)与混合动力汽车(HybridElectric Vehicle,HEV)和燃料电池汽车(Fuel CellElectric Vehicle,FEV)是目前主要的新能源汽车类型。 1.1 发展纯电动汽车的必要性 (1)促进节能减排。与传统汽车相比,纯电动汽车具有更高的能源利用效率,同时也具有二氧化碳减排的潜力。机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一,2013年春季北京出现多次大面积雾霾天气,机动车尾气是主要原因之一。在上海,中心城区的主要大气污染物可吸入颗粒物、氮氧化物、挥发性有机物分别有66%、90%和26%来自机动车尾气。大力推广纯电动汽车是交通领域实现低碳的最佳方案,纯电动汽车行驶过程中不产生二氧化碳,即使考虑到中国目前电力生产过程中的二氧化碳排放,纯电动汽车仍然具有13%~68%的减排能力。随着我国能源结构和电力生产方式的转变,纯电动汽车必将在未来发挥更大的减排作用。 图1.1传统汽车与纯电动汽车综合能量效率比较(单位:%) (2)降低石油对外依存度。汽车保有量的迅速增加为我国能源安全带来严峻挑战。我国汽车保有量与原油对外依存度变化趋势见图1.2。最新数据显示,截止到2012年底,中国汽车保有量已达2.4亿辆,与此相对应的是2012年中国原油对外依存度达到56.4%,创下历史新高。如果不采取措施,“十二五”中将原油依存度控制在61%的计划将很难实现。在此背景下,如何满足未来汽车的能源需求,是关系到我国能源安全的关键问题。电动汽车由于其电力来源多样化,不仅更加适合中国以煤炭为主的资源禀赋,而且能够与中国大力发展可再生能源

电动汽车用动力电池

电动汽车用动力电池 摘要 能源危机和环境恶化已成为传统汽车发展的最大障碍,而发展电动汽车能够很好的解决这些问题.电动汽车不仅能够减少燃油消耗,提高经济性,而且还能降低尾气的排放,提高环境质量.电动汽车的关键技术之一是动力电池,动力电池的好坏一方面决定着电动汽车的成本,另一方面决定着电动汽车的动力性和续驶里程,这2个方面也是电动汽车与传统的燃油汽车竞争的关键所在.能否开发出性价比高的动力电池对电动汽车的未来发展具有至关重要的作用. 关键词:铅酸蓄电池,正负极板,电极,电解液,电子等等。 前言 电池是电动汽车的动力源,是能量的储存装置,也是目前制约电动汽车发展的关键因素。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键是开发比能高,比功率大,使用寿命长,成本低的电池...... 电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池,物理电池和生物电池三大类。在三大电池当中化学电池又分为:原电池,蓄电池,燃料电池和储备电池,从化石燃料向可再生能源转换的能源革命中蓄电池所起的作用非常大,政府民间都在大力进行研发。物理电池是利用大自然的能量来吸附储存,有太阳能电池,超级电容器,飞轮电池等等。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,生物太阳能电池等。 电动汽车用动力电池的性能指标主要是:电压,容量,内阻,能量,功率,输出功率,自放电率,使用寿命等,根据电池种类不同,其性能指标也有所不同。 电动汽车对动力电池的要求是:(1)比能量高:主要是为了提高电动汽车的继驶里程;(2)比功率大:为了能使电动汽车的加速行驶以及负载能力;(3)充放电效率高;(4)相对稳定性好;(5)使用成本低;(6)安全性好等等。 正文 在电池的发展史之中,铅酸蓄电池是最成熟的电动汽车蓄电池。我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干呵蓄电池和免维护蓄电池三种。铅酸蓄电池是蓄电池的一种,主要是采用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别作为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。 基本构造:铅酸蓄电池主要由以下部分构成:1.硬橡胶管 2.负极板 3.正极板4。隔板5.鞍子6.汇流排7.封口胶8.电池槽盖9.连接10.极柱11.排气栓

电动汽车动力电池的维护与检修

电动汽车动力电池的维护与检修 王楠 摘要:主要针对电动汽车动力电池运行检修管理, 研究了电池接收检验、运行管理、日常维护、运行检测与安全管理等关键环节, 结合电池运行的技术特点, 对电池的日常检测、维护与检修等进行了分析, 分析了电池受到电压,温度以及外界因数等典型故障的原因分析及维护方法, 同时提出了提高动力电池运行与检修水平以及电动电池保养的措施。 关键词:电动汽车动力电池检测与维护 目录: 摘要 1、动力电池的检修内容 (1)电压异常(2)温度异常(3)外观异常(4)检测振动对电池的影响 2、动力电池的检测系统总成 3、动力电池的维护 (1)充电不足与过充电 (2)大电流放电与过放电 (3)要及时充电 (4)短时充电 4、如何解决电池硫化与修复仪的使用 引言:在环境污染日益加剧,能源形势日益严峻的现代生活中,电动汽车无疑以其对排碳量减少无可非议的贡献受到全球的关注。当前与电动汽车有关的研究热点很多,但电池技术无疑就是其中重之又重的一块领域。现在应用于电动汽车的电池大多为电化学电池,在电池的发展史之中,铅酸蓄电池就是最成熟的电动汽车蓄电池,动力电池在能量、安全性、使用寿命等各个方面进行一代又一代的优化,才有了今天相对较为完备的电池体系。在今年4月21日至29日的北京国际车展当中备受人瞩目的典型车型都就是新出的纯电动汽车,不管就是国内还就是国外,许多汽车厂商都推出了自己的纯电动车型。由此可见在未来的汽车发展当中电动汽车将成为未来汽车发展的主要方向,然而由于受到电池技术的影响,纯电动汽车一直难以推广到市场。本文主要就是结合电池产业的厂商,引出当下比较主流的电池技术,从中了解电动汽车动力电池的结构,并结合各电池厂商分析可以怎样改正,以及探究了电动电池的检测与维护方法。 动力电池的结构 1、电池盖 2、正极--活性物质为氧化钴锂 3、隔膜--一种特殊的复合膜 4、负极--活性物质为碳 5、有机电解液 6、电池壳 动力电池的特点 1、高能量(EV)与高功率(HEV); 2、高能量密度;

电动汽车用先进电池的现状及发展

电动汽车用先进电池的现状及发展 前言 由氮氧化物生成的酸雨和CO2引发的全球变暖所造成的环境破坏以及如何使能源资源多样化已成为 现代社会亟待解决的课题。而CO2气体主要来自燃料燃烧排放气体,据估计,约20%的CO2气体来自汽车 排放。因此,环保的要求带动了电动汽车(EV)及电动汽车用电池的发展。1997年在东京举行的汽车展览和1998年在底特律举行的汽车展览均向人们展示了一些使用电池的技术。本文主要论述了EVs用先进电池的现状及其发展。 1 电动汽车业及所用电池的发展现状 1.1 美国 在美国,已有几个州要求汽车制造商发展和销售零排放汽车(ZEVs)。加利福尼亚航空资源委员会(CA RB)和7个主要汽车制造商(克莱斯勒、福特、通用、本田、马自达、尼桑和丰田) 在1996年签订协议,要求在这个州销售新的汽车和轻型卡车必须有2%为零排放,到2003年有10%为零排放。同样在马塞诸塞州和纽约及缅因州、马里兰州和新泽西州,也要求到1998年至少有2%汽车为零排放,到2003年有10%为零排放。因此,估计到1998年,美国将有2万辆EV s在路上行驶,而到2018年,EVs将超过700万辆。 由于ZEV法案的颁布和实施,美国几大主要汽车制造商已广泛深入地开展了EVs研究及开发。其中, 通用(GM)汽车公司一直是电动汽车行业的领导者,已开发了Saturn EVI两座铅酸电池电动汽车。1998年,GM-Ovonic公司与美国能源部合作,用MH/Ni电池取代铅酸电池,使电动车的一次充电行驶距离达到 160km,但价格为10000美元/只,是US ABC规定的2倍还多。GM公司希望能在2001年开始生产混合 电动车,在2004年开始生产燃料电池电动车,它们都将配备MH/Ni电池。福特汽车公司在1998年生产 的Ranger卡车,使用阀控式免维护908kg铅酸电池。公司将在1999年的Ranger EV模型中采用MH/N i 电池,并将使用Aero Vironment公司的快速充电技术为Ranger电动车的铅酸电池进行快速充电,使在 20min内再充电达80%。因为直到现在,Ranger行驶50km仍需4h充电时间。克莱斯勒公司在1998年的EPIC汽车上使用先进的铅酸电池。现克莱斯勒公司正与SAFT公司合作,为EPIC配备MH/Ni电池。据称,使用MH/Ni电池后,一次充电行驶距离从68km提高到90km。 1.2 日本 日本国际贸易与工业厅(MIZI)在东京发起一个大的工程-锂电池贮能及技术联合会(LIBES),发展电 动车用二次电池。日本电动车协会于1991年10月制定了2000年电动汽车普及计划,到2000年日本电 动汽车将达到20万辆为1991年的200倍。因而也大大推动了EVs用电池的发展[4]。由于加州ZEV法 案及世界各国对环保的要求,日本的几大主要汽车制造商开发研制电动汽车的活动均较为活跃。在发展电动车和混合车技术中,丰田汽车公司较为积极。其最新的RAV4LV-EV汽车使用MH/Ni电池,一次 充电行驶距离为130km,最大速度为80km/h,所用电池是与松下公司共同开发的,在展览会上展出的 PEM-FC型电动车,使用燃料电池和MH/Ni电池。而另一汽车公司尼桑公司,1998年在日本市场销售电动车,并将在美国销售Altra-EV。电动车采用索尼公司的锂离子电池,一次充电行驶距离为124km,充电 5h后,最大速度为75km/h。尼桑北美公司的Altra-EV于1998年1月在Los Angeles汽车展览上亮相, 并第一次在美国对锂离子电池电动车进行大规模的路上测试。使用索尼公司锂离子电池的四人汽车一次 充电行驶里程为120km,最大速度为75km/h。Altra-EV所用锂离子电池比能量达90Wh/kg,是传统铅酸 电池的 3倍,比MH/Ni电池高约50%,且循环寿命长,可达1200次,使用寿命约为10年。尼桑公司相 信当大规模生产时,锂离子电池价格可与铅酸电池竞争。 1.3 欧洲 据估计,到2000年,德国电动汽车总数将达到564万辆,法国每年销售电动车将达到10万辆,其[6] 它国家将会达到40万辆。欧洲电动汽车联合体,欧洲电池研究与发展联合会(BRADE)主要研究MH/Ni 电池和锂离子电池。欧洲第一辆锂离子电池电动汽车于 1997年10月在法国Poiton-Charentes地区进行测试,标致106是其中的一种。所用锂离子电池由SAFT公司提供,比能量为100Wh/kg,一次充电行驶距离可达124km。 1.4 亚太地区 在亚太地区,随着人们经济能力的增强,汽车的销售量正逐步上升。据预测,在1999年和2000年,亚洲汽车销售将会分别增长15%。因此,在东南亚,尤其是在中国,电池工业也因汽车工业的发展而得 到快速发展。1997年到2002年,亚太地区电动车用电池数列于表1中。 表1 亚太地区电动车用电池万只

现有电动汽车用动力电池及其发展趋势

电动汽车用动力电池分类及其发展趋势 / 、八 1 前言 上个世纪80 年代以来, 随着全球经济的稳步发展, 汽车的产量和保有量急剧增加。这些燃油汽车所排放的废气造成空气质量日趋恶化。环境问题, 特别是大气环境污染问题, 已引起世界各国, 尤其是发达国家的普遍关注。同时, 目前世界石油资源日趋紧张, 石油价格始终居高不下。因此, 各国政府和各大汽车企业都正在加紧开发无排放或低排放、低油耗的清洁汽车。 进入90 年代, 以美欧为主的一些西方国家开始制订并逐步执行严厉的汽车尾气排放标准, 低能耗、无污染的绿色汽车开始成为人们关注的热点。而电动汽车又是能达到这一目标的为数很少的环保型汽车。迫于形势的要求, 各种新材料和新技术在电动汽车上不断被开发应用, 电动汽车的发展异常迅猛。 2 电动汽车用动力电池分类 2.1 铅酸电池 铅酸电池是采用金属铅作为负极,二氧化铅作为正极,用硫酸作为电解液,放电时,铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池(VRLA)。总体上说,铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟,经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 2.2 镍金属电池 镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍,负极活性物质为贮氢合金,电解液为氢氧化钾溶液,电池充电时,正极的氢进入负极贮氢合金中,放电时过程正好相反。在此过程中,正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化,电解液也发生变化。相对于其他电池,N 12MH 电池的优异特性表现在:高比 能量(衡量电动车一次充电行驶里程)已与锂离子电池水平相当;高比功率(赋予电

电动车用铅酸蓄电池充电方法

我的电池是用在电动车上的,我的电动车是今年过了春节才买的,用了没到一年就不耐要了。我以前充满电时可以跑50多公里,现在30公里都不到就没电了。储电量少了一半有没有人知道我这个问题可以修吗 铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程,充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时氧化铅又还原为硫酸铅。而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质,当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时,就会“抱成”团,结成小晶体,这些小晶体再吸引周围的硫酸铅,就象滚雪球一样形成大的惰性结晶,结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅,还会沉淀附着在电极板上,造成了电极板工作面积下降,这一现象叫硫化,也就是常说的老化。这时电池容量会逐渐下降,直至无法使用。当硫酸铅大量堆集时还会吸引铅微粒形成铅枝,正负极板间的铅枝搭桥就造成电池短路。如果极板表面或密封塑壳有缝隙,硫酸铅结晶就会在这些缝隙内堆积,并产生膨胀张力,最终使极板断裂脱落或外壳破裂,造成电池不可修复性物理损坏。所以,导致铅酸蓄电池失效和损坏的主要机理就是电池本身无法避免的硫化 ! 这个说法对吗 ⑴ 维护: 及时充电,不要过放电。 ②也不要过充电,以电池不感觉很热为标志。 ③在时间允许的情况下,用小电流充电。 ④及时补足电解液。一般情况下,电解液不会损失,损失的是水(蒸发),请补蒸馏水!不可补电解液!! ⑵ 区别:①锂离子电池和铅酸电池的化学原理和材料不同,但都是以可逆的电化学过程为技术支持。 ②相对于铅酸电池,锂电具有重量轻,容量大,电流量大,无记忆效应等优点。但缺点是目前太贵。预计,锂电必将淘汰铅酸,镍镉,镍氢电池。 充电方法的研究: 常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。其中最著名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数,不应超过蓄电池待充电的安时数。实际上,常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。 1、恒流充电法 恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单,但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生气体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。 2、阶段充电法 此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法 ①二阶段法采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法,首先,以恒电流充电至预定的电压值,然后,改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。 ②三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电,中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时,由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量减到最少,但作为一种快速充电方法使用,受到一定的限制。 3、恒压充电法 充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值,随着蓄电池端电压的逐渐升高,电流逐渐减少。与恒流充电法相比,其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电,由于充电初

电动汽车用阀控密封铅酸蓄电池设计方案

电动汽车用阀控密封铅酸蓄电池设计方案 目录 一、设计要求及电池参数 1.1设计要求 1.2电池参数 二、电池设计及计算 2.1 单体电池数目 2.2单体电池容量 2.3电极片数与隔膜片数的确定 2.4活性物质用量 2.5生产用铅粉需求量 2.6生产用铅膏需求量 三、板栅的设计及电池实际容量的计算 3.1板栅结构的选择 3.2板栅尺寸的确定 3.3板栅体积的计算 3.4电池实际容量的计算 四、隔板的选择与设计 五、电解液用量的计算 5.1硫酸用量计算 5.2硫酸用量核算 六、汇流排的设计与核算 7.1汇流排的设计 7.2汇流排的核算 七、限压阀的设计 八、电池槽设计和选择 参考文献

一、 设计要求及电池参数 1.1 设计要求 本设计欲设计一电动汽车用阀控密封铅酸蓄电池,要求能够使总质量为1t 的电动汽车在均速为50km/h 的条件下连续运行3小时,续航能力为150km 以上,且最高时速可以达到90km/h 。整个系统工作效率为80%。 1.2 电池参数 工作方式:间歇工作,并要求可以长时间中等电流放电,短时间大电流放电。 工作电压:288V 电池尺寸:单电池尺寸:150mm*40mm*200mm 电池组尺寸[1]:303mm*121mm*215mm 电池系统尺寸:1215mm*740mm*230mm 工作电流: 根据要求计算:时速90km/h 时, 汽车电机提供的最大功率可通过以下公式计算: kW V A C V Mgf P d e 16.7509761405.4157.14.0093600015.08.90010.8017614036001 33max max =??? ? ?????+???=???? ??+= η 车重M 1000kg ,行驶时空气阻力系数Cd 0.4,滚动阻力系数f 0.015, 电动机传动效率0.8 ,车宽1750mm ,车高1450mm ,最大时速 90km/h 平均时速50km/h ,续航150km 平均时速下电机功率为: kW V A C V Mgf P d e 4.6505761405.4157.14.0053600015.08.90010.801761403600133=??? ? ?????+???=??? ? ??+= η 因此最大电流为 16.75x1000/288=58.16A 平均电流为 4.65x1000/288=16.15A 工作时间:均速50km/h 可以连续工作3小时 循环寿命:500次以上 工作环境:温度-5-55℃,湿度5%-95%

电动汽车动力电池研究综述

目录 1引言 (2) 2电动汽车对动力电池的发展及要求3? 2.1动力电池的发展 (3) 2.2?电动汽车对动力电池的要求 ............................................................. 43?铅蓄电池?4 3.1铅蓄电池工作原理 (4) 3.2铅蓄电池性能特点 (5) 3.3铅蓄电池应用范围5? 4?镍氢电池........................................................................................................... 6 4.1?镍氢电池工作原理 (6) 4.2镍氢电池性能特点.......................................................................... 6 4.3?镍氢电池应用范围 (7) 5?锂离子电池7? 5.1?锂离子电池工作原理?错误!未定义书签。 5.2?锂离子电池性能特点7? 5.3锂离子电池应用范围8? 6?电动汽车动力电池发展趋势?8 6.1铅蓄电池发展趋势.......................................................................... 8 6.2?镍氢电池发展趋势 (9) 6.3?锂离子电池发展趋势 ......................................................................... 9 7?结论................................................................................................................. 10参考文献11? ? 电动汽车动力电池研究综述

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车,Roadster和Model S,目前我收集到的Roadster的资料较多,因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统,因此本回答分析的是电池热管理系统(Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括:1)在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;2)在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;3)减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成,其中每69节并联为一组(brick),再将9组串联为一层(sheet),最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

电动汽车用动力蓄电池技术要求及试验方法

《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展,提高电动客车安全技术水平,落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求,全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”(以下简称工作组),系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 (1)GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项(计划号20160968-Q-339),2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组,启动了强标制定工作,并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 (2) 2017年2月-3月,基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》(工信部装[2016]377号,以下简称《条件》)的工作基础,工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 (3) 2017年4月18日,工作组在重庆组织召开标准制定讨论会,会议对《条件》制定情况进行了回顾,对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果,针对共性问题形成了专项征求意见表。 (4) 2017年5月-6月,工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 (5) 2017年6月6日,在株洲召开工作组会议,会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 (6)2017年6月-10月,工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标

电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计

电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计 摘要:对快速充电原理进行了阐述,针对蓄电池充电过程中出现的种种问题,采用了分级定电流的脉冲快速充电方案,提出了充电器的硬件电路和控制软件的设计方案。该充电方案对充分发挥蓄电池的功效,提高对蓄电池的充电速度,减少充电损耗,延长蓄电池的使用寿命具有重要意义。 关键词:电动车;铅酸蓄电池;脉冲快速充电 引言 以动力蓄电池为能源的电动车被认为是21世纪的绿色工程,它的出现将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。目前,电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟,而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的要求,有一些理论和技术问题还有待攻关,现已成为影响 电动交通工具发展的瓶颈。 目前,我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池,这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。当然,也有一些高性能电池,比如锂电池、燃料电池等。锂离子电池电动车在深圳已投入试运营,由上海研制的第二代燃料电池轿车"超越二号"也于2004年5月在北京的国际氢能大会上露面,但都还未能得到广泛的推广应用。虽然近年来蓄电池自身的技术有了不小的进步,但作为其能量再次补充的充电器的发展非常缓慢,传统的常规充电时间过长,快速充电技术至今仍未能完全解决,严重地制约着电动车的发展。 自铅酸蓄电池问世以来,由于各种技术条件的限制,所采用的充电方法均未能遵从电池内部的物理化学规律,使整个充电过程存在着严重的过充电和析气等现象,充电效率低。电动车用动力蓄电池与一般蓄电池还有所不同,它以较长时间中等电流持续放电为主,间或以大电流放电,用于起动、加速或爬坡。一般来说,电动车用蓄电池多工作在深度充放电工作状态。因此,对电动车用动力蓄电池的快速充电提出了不同于常规电池的要求,它必须具有充电时间短、对蓄电池使用寿命影响小以及充满电判断准确的特点。 1脉冲快速充电法的理论基础 理论和实践证明,蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程。一般地说,充电电流在充电过程中随时间呈指数规律下降,不可能自动按恒流或恒压充电。充电过程中影响充电的因素很多,诸如电解液的浓度、极板活性物的浓度、环境温度等的不同,都会使充电产生很大的差异。随着放电状态、使用和保存期的不同,即使是相同型号、相同容量的同类蓄电池的充电也大不一样。 1972年,美国科学家马斯在第二届世界电动汽车年会上提出了著名的马斯三定律,即1)对于任何给定的放电电流,蓄电池充电时的电流接受比a与电池放出的容量的平方根成反比,即 式中:K1为放电电流常数,视放电电流的大小而定; C为蓄电池放出的容量。 由于蓄电池的初始接受电流Io=aC,所以 I0=aC=K1(根号C)(2) 2)对于任何给定的放电量,蓄电池充电电流接受比a与放电电流Id的对数成正比,即 a=K2logkId(3) 式中:K2为放电量常数,视放电量的多少而定; k为计算常数。 3)蓄电池在以不同的放电率放电后,其最终的允许充电电流It(接受能力)是各个放电率下的允许充电 电流的总和,即:

纯电动汽车用动力电池的分类及应用的研究

纯电动汽车用动力电池的分类及应用的研究 发表时间:2017-10-20T13:34:18.647Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:李永光 [导读] 作为电动汽车特别是纯电动汽车动力源的动力电池,其相应特性必须满足电动汽车行驶。 中国汽车技术研究中心排放节能部耐久试验室天津东丽区 300300 摘要:随着全世界石油被大量开采,能源危机越来越严重,同时,大量消耗石油所带来的环境问题也逐渐成为了各国,各类人群所关心的重大课题。因此,开发替代石油的、零污染或低污染的交通工具成为各国追求的目标,而电动汽车的无低污染优点,正迎合汽车发展的主要方向。动力电池技术是电动汽车的核心技术之一,动力电池性能的好坏与发展电动汽车的前景息息相关。鉴于此,文章重点就纯电动汽车用动力电池的分类及其应用进行探究。 关键词:纯电动汽车;动力电池;分类;应用 作为电动汽车特别是纯电动汽车动力源的动力电池,其相应特性必须满足电动汽车行驶、安全性能要求电池热管理系统的设计对电池温度、电压均衡,电池系统性能有重要影响,继而影响动力电池的安全、一致和耐久性能。因此,开展纯电动汽车动力电池分类及应用研究十分重要。 一、纯电动汽车的主要特点 纯电动汽车相对于传统燃油汽车而言,主要差别在于个大部件驱动电机,控制器,动力电池和充电器,纯电动汽车的性能也与大部件的选用配置直接相关。纯电动汽车时速快慢和启动速度取决于驱动电机的功率和性能,纯电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、永磁、电磁之分,再有交流步进电机等,另外,驱动电机的调速控制也分有级调速和无级调速,有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毅电机、轮边电机、单电机、多电机和组合电机驱动等纯电动汽车续驶里程长短和安全性取决于动力电池容量和性能,动力电池的重量通常会占到整车重量的五分之一到六分之一,其性能取决于选用何种动力电池,如铅酸、镍氢、铿离子等,不同类型的动力电池其比功率,比能量,循环寿命等特性亦不相同。电动汽车控制器通过总线获得电机和电池系统的相关信息,进行分析和运算,通过总线给出电机控制和电池管理指令,实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。充电器是采用高频电源技术,运用先进的智能动态调整充电技术。一般充电机采用恒流、恒压、小恒流智能个阶段充电方式,充电机自身还具有反接、过载、短路、过热等多重保护功能及延时启动,软启动、断电记忆自启动功能等,能实现科学的充电控制技术,全自动充电机能在蓄电池充足后自动关机,确保蓄电池不过充,不欠充,延长蓄电池寿命。 二、纯电动汽车蓄电池的种类 (一)铅酸电池 铅酸电池是采用金属铅作为负极,二氧化铅作为正极,用硫酸作为电解液,放电时,铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池。总体上说,铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟,经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 (二)镍金属电池 镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍,负极活性物质为贮氢合金,电解液为氢氧化钾溶液,电池充电时,正极的氢进入负极贮氢合金中,放电时过程正好相反。在此过程中,正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化,电解液也发生变化。相对于其他电池,Ni2MH电池的优异特性表现在:高比能量(衡量电动车一次充电行驶里程)已与锂离子电池水平相当;高比功率(赋予电动车良好的启动、加速、爬坡性能)其性能已高于锂离子电池;长寿命特性(赋予电池良好的经济性)平均寿命300~600次;安全性能高,无污染物,被誉为“绿色电源”。但是目前阻碍其应用的一个重要问题是初始成本太高,而且还有记忆效应和充电发热等问题,充电发热会引发安全问题,因此,要求发展相应可靠的能量管理系统。 (三)锂离子蓄电池 锂离子电池使用锂碳化合物作负极,锂化过渡金属氧化物作正极,液体有机溶液或固体聚合物作为电解液。在充放电过程中,锂离子在电池正极和负极之间往返流动。放电时,锂离子由电池负极通过电解液流向正极并被吸收,充电时,过程正好相反。锂离子电池基本上解决了蓄电池的2个技术难题,即安全性差和充放电寿命短的问题。同时锂离子电池具有高电池单体电压、高比能量和能量密度,可以说是当前比能量最高的电池,工作稳定。它的性能指标都可以满足USABC制定的电动车中期目。缺点是自放电率高,初始成本较高。 (四)锂聚合物电池 锂聚合物电池又称高分子锂电池,它也是锂离子电池的一种,但是与液锂电池相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化以及高安全性和低成本等多种明显优势。在形状上,锂聚合物电池具有超薄化特征,可以配合各种产品的需要,制作成任何形状与容量的电池。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同,锂离子电池使用的是液体电解质,而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。聚合物锂离子电池可以采用高分子作正极材料,其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50%以上。此外,聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提高。基于以上优点,聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。 三、纯电动汽车充电电池的常用类型 目前电动汽车一般采用铅酸电池、镍氢电池或者锂离子电池等充电电池。铅酸电池技术成熟、价格便宜,但其污染严重,比能量低,一般应用于大型不间断供电电源以及电动自行车;镍氢电池安全性高、耐过充过放性能好,但其比能量低、低温性能差、自放电率高,一般应用于混合电动汽车以及电动工具;锂离子电池相比以上2种电池具有比能量高、循环寿命长、充电功率范围宽、倍率放电性能好、污染

电动车锂电池组设计方案

基于单片机控制的电动车锂电池组设计方案 摘要:针对目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成,存在控制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点,提出一种基于单片机的电动车36 V锂电池组保护电路设计方案。利用高性能、低功耗的ATmega16L 单片机作为检测和控制核心,用由MC34063构成的DC /DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源,辅以LM60测温、MOS管IRF530N作充放电控制开关,实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能,达到延长电池使用寿命的目的。 随着电动自行车的逐渐普及,电动自行车的主要能源---锂电池也成为众人关心的焦点。锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样,因其能量密度高,对充放电要求很高。当过充、过放、过流及短路保护等情况发生时,锂电池内的压力与热量大量增加,容易产生爆炸,因此通常都会在电池包内加保护电路,用以提高锂电池的使用寿命。针对目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成,存在控制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点,本文中提出一种基于单片机的电动车36 V锂电池组(由10节3. 6 V锂电池串联而成)保护电路设计方案,利用高性能、低功耗的ATmega16L 单片机作为检测和控制核心,用由 MC34063构成的DC /DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源,辅以LM60 测温、MOS管IRF530N作充放电控制开关,实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能,达到延长电池使用寿命的目的。 1 保护电路硬件设计 本系统以单片机为数据处理和控制的核心,将任务设计分解为电压测量、电流测量、温度测量、开关控制、电源、均衡充电等功能模块。系统的总体框图如图1所示。

电动汽车动力电池系统设计规范03

安徽天康特种车辆装备有限公司 动力电池系统设计规范 编制: 审核: 批准: 日期: 2015年8月21日发布2015年10月22日实施安徽天康特种车辆装备有限公司发布

目录 前言.................................................................................................................................... I I 电动汽车动力系统设计规范 . (1) 1.概述 (1) 2.设计原则 (1) 3.参考引用标准 (1) 4.术语和定义 (2) 5.设计要求 (4) 6.设计验证 (24)

前言 本规范规定山东省普天新能源汽车(山东)有限公司开发的专用车辆时的线束设计规范。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司产品开发部提出。。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司批准。 本规范主要起草人:李劲松 本规范于2015年8月首次发布。

电动汽车动力系统设计规范 1.概述 动力电池系统是电动汽车的重要组成部分,为电动汽车驱动提供能量来源。由于电池系统是高电压高能量密度产品,在设计电池系统时,主要从箱体设计、电池成组设计、电池安全、以及电池管理系统设计等方面进行。 2.设计原则 动力电池系统设计以满足车辆动力要求为前提,同时从电池系统自身内部结构和安全设计、电池管理等方面进行设计,主要包括以下几个部分: (1)电池箱外观尺寸:电池箱体尺寸主要根据车辆提供的电池安装空间进行设计,并且要考虑到接插件和机械连接部位的尺寸影响。电池箱内部尺寸,主要从整体设计考虑,从电池的排布、线束的排布以及电池管理系统尺寸位置、热管理系统尺寸及位置等方面进行设计。电池箱的外观设计主要从材质、表面防腐蚀、绝缘处理、产品标识等方面进行设计。 (2)电池性能参数:电池系统参数,比如电压平台、额定容量、额定能量、最大可持续放电电流、瞬间峰值放电电流、瞬间峰值充电电流等,在设计时要根据车辆的动力参数和要求进行匹配。 (3)电池管理:动力电池系统管理主要通过电池管理系统完成。通过制定电池的充放电策略、温度管理策略、报警策略等实现对电池系统的管理。 (4)整车对电池系统的管理:通过整车控制器与电池管理系统的通信进行电池系统的管理。具体通过制定通信协议完成 3.参考引用标准 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版 1

电瓶车蓄电池种类介绍常识

目前能够被电动自行车采用地有以下四种动力蓄电池,即阀控铅酸免维护蓄电池、胶体铅酸蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池. 、铅酸蓄电池 目前市场上能够大量提供地是铅酸蓄电池,铅酸蓄电池已经有年地历史了,可以说是使用最多地蓄电池.它地性能可靠,生产工艺成熟,价格也较低.目前已商品化地电动自行车地绝大多数是使用地密封式铅酸蓄电池,使用中不需要补充水分,免维护.其主要化学反应是:←充电、放电→ 资料个人收集整理,勿做商业用途 铅酸蓄电池充电时变成硫酸铅地阴阳两极地海绵状铅把固定在其中地硫酸成分释放到电解液中,分别变成海绵状铅和氧化铅,电解液中地硫酸浓度不断变大;反之放电时阳极中地氧化铅和阴极板上地海绵状铅与电解液中地硫酸发生反应变成硫酸铅,而电解液中地硫酸浓度不断降低.当铅酸蓄电池充电不足时,阴阳两极板地硫酸铅不能完全转化变成海绵状铅和氧化铅,如果长期充电不足,则会造成硫酸铅结晶,使极板硫化,电池品质变劣;反之如果电池过度充电,阳极产生地氧气量大于阴极地吸附能力,使得蓄电池内压增大,导致气体外溢,电解液减少,还可能导致活性物质软化或脱落,电池寿命大大缩短.资料个人收集整理,勿做商业用途 铅酸蓄电池重量比能量为,体积比能量,太重、太大,而能提供地电能较少,使用寿命较短,作为电动自行车地动力电源一般只能够使用一年左右,若是性能差或使用不当地只有二、三个月.此外,铅酸蓄电池还有深度放电能力和低温放电能力较差,不能快速充电(但是近来在铅酸蓄电池地快速充电地研究方面已有些进展)等缺点.铅酸蓄电池地改进型——胶体铅酸蓄电池,用胶体电解液代换硫酸电解液,在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面较普通铅酸蓄电池有改善.但是总而言之,从长远看,铅酸蓄电池在电动车上地利用前景不佳.报废地铅酸蓄电池因废弃会造成二次污染,这也是有些地方政府不肯支持电动自行车大量上路地重要原因之一.资料个人收集整理,勿做商业用途 、胶体铅酸蓄电池 胶体蓄电池是对液态电解质地普通铅酸蓄电池地改进.它采用凝胶状电解质,内部无游离地液体存在, 在同等体积下电解质容量大,热容量大,热消散能力强,能避免一般蓄电池易产生地热失控现象;电解质浓度低,对极板腐蚀弱;浓度均匀,不存在酸分层地现象.资料个人收集整理,勿做商业用途 上述改进使其在多项重要性能优于阀控式铅酸免维护蓄电池,例如:使用性能稳定,可靠性高,使用寿命长,对环境温度地适应能力(高、低温)强,承受长时间放电能力、循环放电能力、深度放电及大电流放电能力强,有过充电及过放电自我保护,电池在放电后仍可继续接在负载上,在几周内充电仍可恢复至原容量等等优点.资料个人收集整理,勿做商业用途 、镍氢蓄电池() 镍氢蓄电池是九十年代涌现出地电池家族中新秀,发展迅猛.电池地电极反应为: 正极:() 负极:() 它和镍镉蓄电池同属碱性蓄电池,只是以吸藏氢气地合金材料()取代镍镉蓄电池中地负极材料镉、电动势仍为.它具备镍镉蓄电池地所有优异特性,而且能量密度还高于镍镉蓄电池.主要优点是:比能量高(一次充电可行使地距离长);比功率高,在大电流工作时也能平稳放电(加速爬坡能力好);低温放电性能好;循环寿命长;安全可靠,免维护;无记忆效应;对环境不存在任何污染问题,可再生利用,符合持续发展地理念.但是,蓄电池成本太高,价格昂贵.资料个人收集整理,勿做商业用途 、锂离子电池

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