电动汽车用蓄电池-(第13讲)精编版

1、 免维护电池 使用中不需加水、自放电少、耐过充电性能好、使用寿命长 1.汽车蓄电池的寿命有多长 蓄电池的设计寿命是27个月、一般家 庭用车比较省、新车的电池很多用到3-4年。 影响蓄电池寿命的几个因素是：车况、路 况、驾驶员的习惯，一般车越新电池越省、 因为马达好用省电池、发电机好用蓄电池 能充分的充电、车旧了以后、尤其是那两 个大件马达发电机更换以后，由于市场上 这两种产品的原厂货和翻新货差价巨大、 所以车主很容易不换原厂配件、之后蓄电 池就比较容易坏了 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

2、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，另一个是铅酸的污染性。 但它的技术比较成熟，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 电动汽车的电池 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。 锂离子电池解

3、决放电寿命短的问题。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蓄电 池，所以体积较小，但是工作不稳定。使用 成本较高。 2.2 锂离子蓄电池 电池是以水为能量的生成装置，以纯氢为燃料时 可以实现零排放，燃料补充迅速。世纪 年代以来燃料电池成为各个发达国家竞相开发的 电动车电池。加拿大、美国、日本、德国等国家 处于领先地位，其中以加拿大的巴德拉公司最为 先进。由于汽车运行工况复杂，如果单独用燃料 电池作动力源会导致燃料电池后备功率很大，引 起重量增加，成本上升，氢气利用低的问题。所 以，目前的燃料电池几乎全部采用燃料电池加辅 助动力源的混合驱动方案。目前以

4、氢为燃料的电 动汽车在性能上已经基本赶上了燃油汽车。但是， 高成本制约了发展 2.3 燃料电池 2.4 太阳能电池 太阳能电池是一种把光能转换为电能的装 置。目前，已研制出了使用太阳能电池的 电动汽车样车，但是由于太阳能电池还存 在光电转换效率不高、体积太大、电池系 统配置较复杂等问题，近期内只能作为电 动汽车的补充电源，还不能大规模的生产 应用。但太阳能作为最清洁的、取之不尽 用之不竭的能源，对它的研究和应用必将 会取得长足的进步。 2.5 超级电容 超级电容器，又叫双电层电容器、电化学电容 器、通过极化电解质来储能。兼具电池和传统物 理电容的优点。其特点是寿命长、效率高、放电 迅速。超级电

5、容往往和其它蓄电池联合应用作为 电动汽车的动力电源，可以满足电动汽车对功率 的要求而不降低蓄电池的性能。超级电容的使用 将减少汽车对蓄电池大电流放电的要求，达到减 少蓄电池体积和延长蓄电池寿命的目的。 缺点是要依附传统电池系统给它充电。 2.6 飞轮电池 飞轮电池是一种以动能方式存储能量的机械电池， 长寿命和环境适应性好等优点。飞轮电池中的电 机在充电时以电动机形式运转，在外电源的驱动 下，电机带动飞轮高速旋转（可达到 ），即用电给飞轮电池“充电”， 增加了飞轮的转速从而增大其动能。放电时，电 机则以发电机状态运转，在飞轮的带动下对外输 出电能，完成机械能（动能）到电能的转换。要 开发适合电动

6、汽车的实用性飞轮电池，就必须进 一步提高它的安全性并降低成本。 3 电动汽车对动力电池的要求 1) 能量密度高：指电池的质量比能量 ( Whkg 1 ) 和体积比能量( WhL 1 ) ，亦即单位质量或单位体积的电池所能 供给的能量。 比能量越高，同一质量或同 一体积电池所储存和释放的电能就越多。 显然，使用比能量高的电池体系有助于降 低动力电池的质量和体积，提高电动汽车 的有效载量，乃至它的一次充电续驶里程。 因此，能量密度是评价动力电池应用性能 的一个最重要指标。 2) 比功率大 指单位质量或单位体积电池所能输出的功 率，分别称为质量比功率( Wkg 1 ) 和体 积比功率( WL 1 ) 。比功率越高，则单 位时间电池的输出能量越大，电动汽车的 加速性能和爬坡性能就愈优越。 3) 循环或使用寿命长：在一定的工况条件 下，电池容量降到某一额定值前所经历的 充放电次数。循环寿命越长，则电池在正 常使用周期内支撑电动汽车行驶的里程