电动汽车电池技术综述

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电动汽车用高性能电池技术

电动汽车用高性能电池技术

电动汽车用高性能电池技术随着环保意识的增强和能源危机的日益严重,电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具,逐渐受到人们的关注和青睐。

而电动汽车的核心部件之一——电池技术的发展,直接影响着电动汽车的性能、续航里程和安全性。

本文将重点探讨电动汽车用高性能电池技术的发展现状和未来趋势。

一、锂离子电池技术的发展锂离子电池是目前电动汽车中最常用的电池技术之一,其具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低等优点,成为电动汽车的首选。

随着科技的不断进步,锂离子电池技术也在不断改进和创新。

目前,锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、三元材料等,不断推动着电池的能量密度和安全性能的提升。

同时,随着电动汽车市场的快速增长,锂离子电池的生产成本也在逐步降低,为电动汽车的普及提供了有力支持。

二、固态电池技术的突破固态电池作为一种新型电池技术,具有更高的安全性、更快的充放电速度和更长的循环寿命,被认为是未来电动汽车电池技术的发展方向。

相比于传统的液态电解质,固态电池采用固态电解质,有效提高了电池的安全性能,避免了发生热失控等安全隐患。

目前,世界各大科技公司和汽车制造商纷纷投入固态电池技术的研发和生产,预计未来几年固态电池将逐渐商用,为电动汽车的发展带来新的突破。

三、快充技术的应用随着人们对电动汽车续航里程的需求不断增加,快充技术成为了电动汽车电池技术的重要方向之一。

快充技术可以大大缩短电动汽车充电的时间,提高用户的充电效率和体验。

目前,一些电动汽车已经实现了30分钟内充满电的快充功能,为用户提供了更便捷的充电方式。

未来,随着快充技术的不断完善和普及,电动汽车的续航焦虑将逐渐减轻,推动电动汽车市场的进一步发展。

四、智能管理系统的发展电动汽车的电池管理系统对于电池的安全性能和循环寿命至关重要。

智能管理系统可以实时监测电池的工作状态、温度、电压等参数,及时发现并处理电池存在的问题,保障电池的安全可靠运行。

同时,智能管理系统还可以通过数据分析和学习,优化电池的充放电控制策略,延长电池的使用寿命。

新能源汽车动力电池技术综述

新能源汽车动力电池技术综述

新能源汽车动力电池技术综述摘要:随着新能源汽车在全球的广泛应用,新能源技术的发展越来越得到各界的关注。

而电池组是目前决定新能源汽车性能和续航能力的重要部分,因此提升动力电池的性能和确保电池组的工作可靠性、安全性是当前新能源汽车领域的关键研究课题。

从目前的技术来看,冷却系统又是决定了动力电池性能的关键技术,所以本文通过对动力电池冷却系统的工作原理、作用以及四种冷却技术特点出发进行分析,探究冷却技术对动力电池的性能影响,从而为促进新能源汽车的发展研究提供一点有用的资料。

关键词:动力电池;空气;液体;热管;冷却系统1、动力电池冷却系统的工作原理新能源汽车的冷却系统包含了动力系统和供电系统的冷却,动力系统冷却是对驱动电机、控制器以及DC/DC等关系部分的冷却作用,而供电系统的冷却系统则是对动力电池和车载充电器的冷却作用。

动力电池在充放电过程中,由化学能转换为电能,再由电能转换为动能,由于能量的转换会产生热能,所以当这些热能无法及时释放的时候会使动力电池周边的温度升高,从而影响锂电池的稳定性而使性能下降。

如果动力电池长期处于高温状态下,不仅会影响性能,还会影响电池的寿命,从而影响汽车的性能。

此外,当出现极端天气时,也会对汽车动力电池的性能造成影响。

在相关的研究成果中提到诸多热管理的方法,所以对动力电池采取热管理系统也重要环节。

由于热管理系统的技术实验比较复杂,不仅会受到模型大小、流场扰动、人员操作以及准确度的影响,还存在成本高、周期长等劣势因素,因此往往采用CFD仿真系统来实现热管理系统的实验,从而实现预研的目的,该方案具有限制条件少、信息完整、成本低和周期短的优势。

2、动力电池冷却系统的作用虽然当前动力电池的储能水平以及转换比已经获得了极大的提升,但是仍然是限制新能源汽车性能的关键环节,而动力电池的温度特性也对汽车的性能造成非常大的影响,其中包括对寿命的影响。

而动力电池冷却系统的应用,使电池能够在适宜的环境下工作,从而保障汽车的性能。

电动汽车动力电池的发展综述

电动汽车动力电池的发展综述

电动汽车动力电池的发展综述专业:自动化摘要:在全球性资源紧缺与环境恶化的背景下,电动汽车由于其能源清洁、无污染排放等优势从概念走向产业蓬勃发展起来,作为电动汽车核心环节的动力电池也迎来了较好的发展机遇。

随着低成本、高能量密度、高功率密度的动力电池和低成本、质量轻、体积小的燃料电池商品化的实现,电动汽车必将成为21世纪的主流交通工具,但电动汽车动力电池目前还存在价格较高、续驶里程较短、动力性能较差等问题,而这些问题都是和电源技术密切相关的,电动汽车实用化的难点仍然在于电源技术,特别是电池(化学电源)技术。

因此,动力电池的发展是机遇与挑战并存,但发展前景还是可观的。

关键词:动力电池,新能源,环保,高效,需求,完善,感想正文:一、动力电池基本介绍动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。

其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。

其结构包括电池盖、正极(活性物质为氧化钴锂)、隔膜(一种特殊的复合膜)、负极(活性物质为碳)、有机电解液和电池壳。

它的特点有高能量和高功率;高能量密度;高倍率部分荷电状态下循环使用;工作温度范围宽(一30 一65℃);使用寿命长,要求5—10年,安全可靠等。

目前大量使用前习惯于将用于电动汽车的电池称为“动力电池”,因为电池厂家生产的同一类型的电池也不仅仅用于电动汽车,其他如电动自行车、备用电源、储能电站等均在采用这样的电池,也把其称为动力电池。

在GB/T 19596-2004①中动力蓄电池的定义为:为电动汽车动力系提供能量的蓄电池。

GB/T 18384.1-2001②中的定义为:能够给动力电路提供能量的所有电气相连的蓄电池包的总称。

动力电池的分类很多,包括铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、铁镍蓄电池钠氯化镍蓄电池、银锌蓄电池、钠硫蓄电池、锂蓄电池、空气蓄电池(锌空气蓄电池、铝空气电池)、燃料蓄电池、太阳能蓄电池、超容量电容器、钠硫电池。

动力电池梯次利用技术综述

动力电池梯次利用技术综述

动力电池梯次利用技术是指将已经达到使用寿命的动力电池从电动汽车中取出,然后将其用于其他应用领域。

通过梯次利用,可以将电动汽车中的动力电池继续使用,延长其寿命,降低整个电动汽车的成本。

动力电池梯次利用技术可以分为两个方面:一是二次利用,即将电动汽车中的动力电池用于能量储存系统等领域;二是三次利用,即将电动汽车的电池再利用于其他能源储存和商业应用场景。

二次利用的动力电池主要用于能量储存系统,如大规模的电网储能系统、家庭或商业储能系统等。

这些电池可以通过充电和放电的方式,将电能储存和释放出来,以满足不同领域的需求。

三次利用的动力电池主要应用于其他能源储存和商业应用场景,如移动电源、低速电动车、智能储能设备等。

这些应用场景对电池的能量密度要求不高,但是需要电池具有长寿命、高安全性和低成本等优点。

动力电池梯次利用技术的实施需要建立完善的回收体系和再利用体系,以确保电池的再利用效率和安全性。

同时,还需要加强政策引导和市场监管,推动动力电池梯次利用技术的广泛应用和
发展。

电动汽车电池技术的现状与挑战

电动汽车电池技术的现状与挑战

电动汽车电池技术的现状与挑战在当今社会,随着环保意识的不断增强和对可持续能源的迫切需求,电动汽车逐渐成为汽车行业的发展趋势。

而电动汽车的核心部件之一——电池技术,更是决定了电动汽车的性能、续航里程、安全性以及成本等关键因素。

目前,电动汽车电池技术取得了显著的进展。

锂离子电池是当前电动汽车中应用最为广泛的电池类型。

其具有较高的能量密度,能够为车辆提供相对较长的续航里程。

与传统的铅酸电池相比,锂离子电池的重量更轻,体积更小,这有助于减轻车辆的整体重量,提高能源利用效率。

在能量密度方面,不断的研发和改进使得锂离子电池的能量密度逐年提高。

这意味着在相同体积和重量的情况下,电池能够储存更多的电能,从而延长电动汽车的续航里程。

一些高端电动汽车的续航里程已经能够达到数百公里,满足了大多数用户的日常出行需求。

同时,电池的充电速度也在不断加快。

快速充电技术的发展让电动汽车在短时间内补充大量电能成为可能,大大缩短了用户的充电等待时间。

例如,一些先进的充电桩可以在几十分钟内将电池充电至 80%左右的电量,极大地提高了电动汽车的使用便利性。

此外,电池的寿命和稳定性也得到了一定的改善。

通过优化电池的材料和结构,以及采用先进的电池管理系统,电池的循环充放电次数增加,使用寿命延长,降低了用户的使用成本。

然而,电动汽车电池技术仍然面临着诸多挑战。

首先是成本问题。

尽管锂离子电池的价格在过去几年中有所下降,但对于大规模生产的电动汽车来说,电池成本仍然占据了整车成本的较大比例。

这使得电动汽车的价格相对较高,限制了其市场普及程度。

其次,续航里程焦虑仍然是一个普遍存在的问题。

虽然部分高端车型的续航里程已经较长,但对于大多数消费者而言,他们希望电动汽车能够在一次充电后行驶更远的距离,尤其是在长途旅行时。

此外,实际使用中的续航里程会受到多种因素的影响,如气温、路况、驾驶习惯等,这进一步加剧了续航里程的不确定性。

再者,电池的充电基础设施建设还不够完善。

电动汽车电池技术发展综述

电动汽车电池技术发展综述

电动汽车电池技术发展综述一、本文概述随着全球对环保和可持续发展的日益关注,电动汽车(EV)已成为交通出行的重要选择。

电动汽车电池技术是电动汽车发展的核心,其性能直接影响到电动汽车的续航里程、充电速度、成本以及安全性等多个方面。

本文旨在综述电动汽车电池技术的发展现状,分析不同类型电池的优缺点,探讨未来电池技术的发展趋势和挑战,以期为电动汽车电池技术的研发和应用提供参考。

文章将首先回顾电动汽车电池技术的发展历程,从早期的铅酸电池、镍镉电池,到目前广泛应用的锂离子电池,以及正在研究的固态电池等新型电池技术。

接着,文章将重点分析各类电池的能量密度、功率密度、循环寿命、成本以及安全性等关键性能指标,并评估其在实际应用中的表现。

文章还将关注电池管理系统(BMS)的发展,包括电池状态监测、能量管理、热管理等方面的技术进步。

文章将展望电动汽车电池技术的未来发展趋势,包括电池技术的创新、电池回收和再利用、以及电池与其他技术的融合等。

文章也将探讨电池技术发展面临的挑战,如成本、安全性、充电基础设施等,并提出相应的解决策略和建议。

通过本文的综述,读者将能够全面了解电动汽车电池技术的发展现状和未来趋势,为相关研究和应用提供有益的参考。

二、电动汽车电池技术概述电动汽车(EV)的电池技术是决定其性能、续航里程和成本的关键因素。

随着全球对减少碳排放和环境保护的日益关注,电动汽车的发展势头迅猛,电池技术的进步也日新月异。

电动汽车电池技术主要包括锂离子电池、镍金属氢化物电池、铅酸电池等,其中,锂离子电池因其高能量密度、长寿命和相对低的成本,已成为主流选择。

锂离子电池主要包括磷酸铁锂(LFP)电池、三元锂电池(NCA/NMC)、固态电池等。

磷酸铁锂电池以其稳定的性能、低成本和长寿命被广泛应用于中低端电动车市场。

三元锂电池则因其更高的能量密度和较好的低温性能,在高端电动车市场占据主导地位。

然而,随着能量密度的提升,三元锂电池的安全性问题也日益凸显,这在一定程度上限制了其进一步发展。

新能源汽车电池技术综述

新能源汽车电池技术综述

新能源汽车电池技术综述随着环境污染问题的不断加剧,对可持续发展的需求日益提高。

新能源汽车作为重要的绿色交通工具,正逐渐成为人们关注的焦点。

而电池作为新能源汽车的核心技术之一,其性能和稳定性对汽车的续航能力具有决定性的影响。

本文将对当前新能源汽车电池技术进行综述。

一、锂离子电池技术锂离子电池是目前新能源汽车最常用的电池技术之一,它具有高能量密度、长寿命、无污染等优点。

锂离子电池技术的核心在于正负极材料的选用和结构设计。

近年来,新型正负极材料的研发不断推进了锂离子电池的性能提升,如锰酸锂、钴酸锂和磷酸铁锂等。

同时,采用多元化合物优化材料结构和电池设计也有助于提升锂离子电池的效能。

二、固态电池技术固态电池是新一代电池技术的重要方向之一。

相比于传统液态电池,固态电池具有更高的能量密度、更快的充放电速率和更长的使用寿命。

而且,固态电池使用无机固体作为电解质,具有更好的稳定性和安全性。

然而,目前固态电池技术仍处于研发阶段,存在制造成本高、电解质导电性不足等问题,限制了其大规模商业化应用。

三、钠离子电池技术钠离子电池因其钠资源丰富、成本低廉等优势而备受关注。

相比锂离子电池,钠离子电池的电极材料、电解液和电池结构需要进行相应优化。

近年来,研究人员已经通过设计新型电极材料和电解液实现了钠离子电池的高效能工作。

然而,钠离子电池的循环寿命和能量密度仍然需要进一步提高,以满足实际应用需求。

四、液流电池技术液流电池是一种将电化学反应与储能分离的电池技术。

它通过将电解质溶液储存在外部的储液罐中,使得电池容量可以根据需求进行调整,有效解决了传统电池能量密度低的问题。

然而,液流电池的体积较大且复杂,目前仍然存在制造工艺复杂、成本较高等问题。

因此,液流电池技术在新能源汽车领域的应用仍待进一步研究与发展。

综上所述,新能源汽车电池技术的发展日新月异。

锂离子电池作为主流技术在不断进步,同时固态电池、钠离子电池和液流电池也有望成为未来发展的热点。

电动汽车电池技术的研究和发展

电动汽车电池技术的研究和发展

电动汽车电池技术的研究和发展随着经济的发展和环保意识的逐渐增强,电动汽车越来越受到人们的关注。

而其中最重要的一个元素就是电池技术。

电池是电动汽车的心脏,充电速度和续航能力的提升,都离不开电池技术的进步。

本文将从以下三个方面来探讨电动汽车电池技术的研究和发展。

一、电动汽车电池技术的分类电动汽车电池主要分为铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池三种。

其中铅酸电池是历史上使用最为广泛的一种电池,因其电压平稳、经济实用等特点,依然被很多低速、低端电动汽车采用。

镍氢电池是一种高储能和高功率输出能力的电池,因此被广泛应用于混合动力电动汽车领域。

而锂离子电池从近几年开始逐渐普及,因其比镍氢电池更加轻便、寿命更长、能量密度更高等优势,逐渐成为目前电动汽车中应用最为广泛的电池技术。

二、电动汽车电池技术的发展趋势1. 能量密度的提高能量密度是电池的关键技术指标,也是电动汽车行驶里程和续航时间的重要保障。

在这方面,锂离子电池是目前最具潜力的技术。

随着材料科学和化学工程技术的发展,锂离子电池的能量密度将不断提高,从而进一步增加电动汽车的续航能力。

2. 充电速度的加快电动汽车的充电速度一直是制约电动汽车普及的一个瓶颈。

传统的充电方式需要数小时才能充满电,而快速充电可以在短短数十分钟内完成充电。

目前,研究人员正在尝试制造更快速的充电器,同时改进锂离子电池的电子结构和化学材料,以加快充电速度,推动电动汽车可用性的提高。

3. 智能化和可重复使用电池的寿命是影响电动汽车综合运营成本的重要因素之一。

目前已经出现了可重复使用的锂离子电池技术,这将极大地降低电动汽车的使用成本。

研究人员还在积极推进电池智能化的研发,包括实现电池监控与管理、提高热稳定性和安全性等方面的研究。

三、电动汽车电池技术存在的问题与挑战1. 安全锂离子电池存在燃烧和爆炸等安全问题,这是影响电池技术在电动汽车中广泛应用的主要障碍之一。

为了保证更高的安全性和可靠性,研究人员亟需开发新的电池技术、更高效的电池管理系统和更严格的安全标准。

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电动汽车电池技术综述摘要:电动车作为新型交通工具, 有着巨大的环保价值和广阔的市场前景。

目前电动汽车电池有铅酸蓄电池、镍基蓄电池、锂基蓄电池、超级电容器、燃料电池。

铅酸蓄电池已成熟产业化,镍基、锂基蓄电池具备产业化条件,但价格昂贵。

超级电容和燃料电池目前处在技术攻克阶段。

关键词:电动汽车;铅酸电池;镍基电池;锂基蓄电池;超级电容器;燃料电池汽车是发展现代工业技术最重大的成就之一,汽车产业的发展为工业社会的进步做出了巨大贡献。

在当代,汽车产业往往是国家的支柱性产业,其强大的产业链特性构成了国家的经济支柱。

但随着汽车保有量大量增加,已经引发了严重的环境与人类生存问题,如我国近年出现的雾霾现象。

另外,内燃机汽车是以燃烧油料、天然气等宝贵的资源为动力, 而这些资源同时又是重要的、不可再生的化工原料, 作为燃料直接烧掉是极大的浪费[ 1]。

按照目前的消耗速度, 石油、天然气等资源仅仅能再维持数十年的时间。

因此随着保护环境、节约能源的呼声日益高涨, 新一代电动车作为无污染、能源可多样化配置的新型交通工具, 引起了人们的普遍关注并得到了极大的发展。

电动车以电力驱动, 行驶无排放( 或低排放) , 噪声低, 能量转化效率比内燃机汽车高得多。

同时, 电动汽车还具有结构简单( 可以直接利用电子技术实现传动、显示和控制) 、运行费用低等优点, 安全性也优于内燃机汽车。

电动车的发明可以追溯到1881年, 距今已有一百多年历史。

在其开发应用过程中, 曾经于19 世纪末在欧美等地区达到一个高潮。

但后来由于内燃机汽车以及石油开采技术有了突破性进展,而电动车始终没有解决电池的比容量、功率以及寿命等方面的问题,因此电动车的性能远不及内燃机汽车, 只好让内燃机汽车垄断市场。

进入本世纪80 年代后, 节能与环保问题成为世界各国所关注的主要社会问题, 电动车项目已经成为许多国家和各个大汽车公司的重要发展项目, 电动车的研究进入了一个新的发展时期。

目前,电动车存在的主要问题在于价格、续驶里程、动力性能等方面,而这些问题都是与电源技术密切相关的。

如燃油汽车一次加油行驶距离可达500 km 左右, 而电动汽车一次充电行驶距离一般不会超过200 km。

因此, 电动车实用化的难点仍然在于电源技术, 特别是电池( 化学电源) 技术。

目前世界各国政府都相继发布电动汽车发展战略和国家计划,进一步为产业发展指明了方向。

最核心的动力电池组件的研发,也得到高度重视,投入急剧增加,电动汽车技术瓶颈突破的预期大大增强。

我国,发展新能源汽车已经上升到国家战略高度。

在国务院《政府工作报告》、《汽车产业发展政策》、《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要》等重要宏观政策中,都专门提到鼓励新能源汽车发展。

尤其是2009年,为应对金融危机发布的《汽车产业调整和振兴规划》,提出实施国家新能源汽车战略,重点支持电动汽车零部件产业化和整车的示范推广。

此时针对电动车的政策开始细化落实,借助试点、示范运行,经济激励政策取得突破,国家需要出台新能源汽车补贴政策以支持试点示范[ 2]。

美国奥巴马政府实施绿色新政,把电动汽车作为国家战略的重要组成,2009年8月宣布安排24亿美元支持PHEV的研发与产业化,其中20亿美元用来支持先进动力电池的研发和产业化;日本把发展电动汽车作为“低碳革命”的核心内容,并计划到2020年普及包括电动汽车在内的“下一代汽车”达到1350万辆,为完成这一目标,日本到2020年计划开发出至少17款纯电动汽车、38款混合动力车;德国政府在2008年11月提出未来10年普及100万辆纯电动汽车和插电式混合动力汽车,并宣称该计划的实施,标志德国将进入电动汽车时代。

可以说国家战略的发布实施,对产业发展有着十分重要的导向作用,必将进一步加快国际电动汽车产业发展的进程[ 2]。

电动车用动力蓄电池与一般启动用蓄电池不同, 它是以较长时间的中等电流持续放电为主, 间或以大电流放电( 用于启动、加速或爬坡) 。

电动车对电池的基本要求可以归纳为以下几点: ( 1) 高能量密度( 高质量比能量、高体积比能量) ; ( 2) 高功率密度( 高质量比功率、高体积比功率) ; ( 3) 较长的循环寿命( 充放电循环次数、工作年数多) ; ( 4) 较好的充放电性能( 快速充放电性能和抗过充、过放能力好) ; ( 5) 电池一致性好; ( 6) 价格较低; ( 7) 使用维护方便; ( 8) 其它性能好, 如安全性能( 发生交通事故时的安全性) 好, 无环境污染问题( 电池生产、使用、报废回收的过程中不能对环境产生不良影响) 等等。

目前电动汽车电池有铅酸蓄电池、镍基蓄电池、锂基蓄电池、超级电容器、燃料电池。

1 铅酸蓄电池铅酸蓄电池目前技术成熟,且广泛商用化。

它的主要优点在于:低成本、成熟的技术,相对的高功率容量。

但也有若干缺点,如其能量密度低(主要是由于铅的高分子量);温度特性较差[ 3];高度腐蚀性的硫酸对车内人员造成安全隐患;自放电反应所释放的氢,因为氢在微量状态集聚就极度易燃,造成了潜在的危险。

不过已开发的现代铅酸蓄电池补救了它的这些缺点,如减少不活泼物质壳体、集电极和隔膜等,提高比能量,增加使用寿命,但带来了大量的成本增加,带来不能规模化低成本运用。

另外,随着铅酸蓄电池产量的增大, 报废更新的铅酸蓄电池越来越多,对环境和人类造成极大威胁。

铅酸电池主要由铅、硫酸、部分其他金属及塑料组成。

铅酸电池内含有硫酸, 浓度接近于纯硫酸, 酸液具高溶解性, 这种酸液里含有大量的铅、无机盐。

废电池里污染最重的是铅。

铅是一种重金属, 主要存在的形式有两种:烟尘和粉尘。

极细小的铅烟尘在500℃以上的条件下形成, 因而较大颗粒的铅粉尘就成了主要的污染形式。

如果人体血液中铅含量超过100 μg /L, 可能会造成贫血、腹痛和脉搏减弱, 造成神经代谢、生殖等方面的疾病, 严重时会导致人的死亡。

而铅酸电池中的酸处理不当流入农田将导致农作物的大量死亡[ 4], 报废的铅酸电池早已被列入《国家危险废物名录》。

据统计, 一组电动车的废电池会污染上万吨水。

早期的电动汽车基本上采用铅酸电池, 美国通用汽车公司“冲击”牌电动汽车的样车采用了铅酸电池, 有连续行驶195Km的记录, 但进一步提高铅酸电池的比能量有很大困难, 铅酸电池已逐步被其它高能电池取代。

2镍基蓄电池现有的镍基蓄电池技术有:镍-铁、镍-锌、镍-镉和镍-氢蓄电池。

2.1 镍-铁蓄电池早在20世纪初期镍-铁系统就已经商品化,其应用范围包括叉式起重机、矿用机车、短途区间车等[5]。

该系统由氢氧化镍-氧化物的正经和金属铁的负极组成。

电解液为含有氢氧化锂(50g/L)的氢氧化钾(典型值为240g/L)的浓缩液。

镍-铁蓄电池存在排气、腐蚀、自放电和温度特性差的问题。

为解决这些问题需要复杂的结构处理放电过程中所释放的氢和氧,以及改善其温度特性,这些会带来较大的成本增加,从而影响了其广泛应用的前景。

2.2 镍-镉蓄电池镍-镉蓄电池使用了同于镍-铁蓄电池的正极和电解液,在组成中应用了金属隔的负极镍隔电池的工作电压较低, 单体电池的标称电压为1 。

2V。

质量能量为55Wh/Kg, 质量功率可以超过225W/Kg, 循环使用寿命达2000 次以上。

可以进行快速充电, 充电15min可恢复50%的电荷容量, 1h可恢复100% 的电荷容量, 但一般情况下完全充电需要6h。

深放电达100%,每天自放电率低于0。

5%。

可以在一40-80℃的环境温度条件下正常工作。

镍隔电池中采用的隔(Cr)是一种有害的重金属, 在电池报废后必须进行有效的回收, 这点在国外已能实现。

镍锅电池的成本约为铅酸电池的4-5倍,初始购置费用较高, 但镍锡电池的比能量和循环使用寿命, 都大大地高于铅酸电池, 因此在电动汽车实际使用时, 总的费用不会超过铅酸电池。

由于镍隔电池使用性能比铅酸电池好, 在HEV和EV上得到广泛地采用。

克莱斯勒公司的TE厢式车、标致106型电动汽车、雪铁龙AX动汽车及日本本田汽车公司、日产汽车公司等生产的电动汽车上都采用了镍锡电池。

但镍镉蓄电池也有高的初始成本、相对低的单体蓄电池电压以及隔的致癌性和危害环境的缺点。

2.3 镍-氢蓄电池镍氢电池也是一种碱性电池。

镍氢电他的质量能量可达到70-80Wh/Kg, 有利于延长电动汽车的一次充电行程。

质量功率可达到200-300 W/Kg ,是铅酸电池的2-3倍, 能够提高车辆的起动性能和加速性能。

有高倍率的放电特性,短时间可以3C 放电, 瞬时脉冲放电率很大。

镍氢电池的过充电和过放电性能好, 能够带电充电, 并可以快速充电, 在15min内可充60%的电荷容量,1h内可以完全充满, 应急补充充电的时间短。

在80%的放电深度下, 循环寿命可达到1000次以上, 是铅酸电池的3倍。

采用全封闭外壳以在真空环境中正常工作。

低温性能较好, 能够长时间存放。

镍氢电池的正极, 是球状氢氧化镶粉末与添加剂钻等金属、塑料和猫合剂等制成的涂膏, 用自动涂膏机涂复在正极板上, 然后经过干澡处理成发泡的氢氧化镍正极板。

在正极材料(NiOH)中添加Ca 、Co、Zn或稀土元素, 对稳定电极的性能有明显的改进。

采用高分子材料作为猫合剂或用挤压和轧制而成的泡沫镍电极, 并采用镍粉、石墨等作为导电剂时,可以提高大电流时的放电性能。

镍氢电极的负极的关键技术是储氢合金。

储氢合金是一种允许氢原子进人或分离的多金属合金的晶格基块, 用钛-钻-铬-镍(Ti-V-Co-Cr-Ni)五种基本元素, 并与钻、锰等金属元素烧结的合金, 经过加氢、粉碎、成型和烧结成负极板。

储氢合金的种类和性能, 对镍氢电池的性能有直接的影响。

负极在充电或放电过程中既不溶解, 也不再结晶, 电极不会有结构性的变化, 在保持自身化学功能的同时, 还保证本身的力学坚固性。

储氢合金一般需要进行热处理和表面处理,以增加储氮合金的防腐性能, 这有利于提高镍氢电池的比能量、比功率和使用寿命。

法国SAFT 镍氢电池是采用AB2储氢合金, 日本。

古河电池是采用AB5或LaNi5储组合金。

AB2类合金是以镧镍为基础的稀土合金。

AB5类合金是钛锆构成的合金, AB2比AB5有更大的电荷容量, 但AB5比AB2有更好的充电性能和稳定性, 目前多数镍氢电池采用了AB5合金作为负极。

我国是采用稀土系的储氢合金等, 并采用稀土材料作为防腐剂。

镍氢电池需要运用贵重、稀有金属,因此成本很高。

不同的储氢合金具有不同的储存氢的能力, 价格也不相同。

3锂基蓄电池1990 年以后,由于日本开发成功镍氢电池得到了人们的高度重视,应用量急速增加。

但自1994 年日本新力电池公司推出锂离子电池后,人们又开始认同锂电池,一些镍氢电池企业纷纷转产生产锂电池。

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