混合动力汽车的电能储存装置

1、项目二 混合动力汽车电能储存装置 活动一 电能储存装置种类及主要性能指标一、动力电池分类电动汽车使用动力电池能够分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。1、化学电池将化学能直接转变为电能装置。主要部分是电解质溶液、浸在溶液中正、负电极和连接电极导线。化学电池按工作性质分为原电池、蓄电池、燃料电池和贮备电池。混合动力汽车的电能储存装置第1页1）原电池利用两个电极之间金属性不一样，产生电势差，从而产生电流。电化反应不能逆转，只能化学能转换为电能，不能重新存放电力。混合动力汽车的电能储存装置第2页2）蓄电池电池放电后可经过充电方式使活性物质复原而能够继续使用电池。铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、

2、锂离子电池混合动力汽车的电能储存装置第3页3）燃料电池将存在于燃料与氧化剂中化学能直接转化为电能发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。混合动力汽车的电能储存装置第4页燃料电池原理单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不一样是普通电池活性物质贮存在电池内部，所以，限制了电池容量。而燃料电池正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。标准上只要反应物不停输入，反应产物不停排除，燃料电池就能连续地发电混合动力汽

3、车的电能储存装置第5页4)贮备电池是一类特殊形式原电池，其电极活性物质与电解质分开存放，无自放电，可长时间贮存（5）而不需维护。当需要电池供电时,可用一定机构使电解液或水（溶剂）使其激活，一次完成放电 混合动力汽车的电能储存装置第6页2、物理电池 物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电电池。如太阳能电池、超级电容器、飞轮电池等。 混合动力汽车的电能储存装置第7页3、生物电池 生物电池是指将生物质能直接转化为电能装置生物质蕴涵能量绝大部分来自于太阳能，是绿色植物和光合细菌经过光合作用转化而来。从原理上来讲，生物质能能够直接转化为电能主要是因为生物体内存在与能量代谢关系亲密氧化还原反应。这些

4、氧化还原反应彼此影响，相互依存，形成网络，进行生物能量代谢。 混合动力汽车的电能储存装置第8页1、微生物电池微生物电池由阳极室和阴极室组成。有一个质子交换膜将两极室分开。基本反应类型分为四步：1) 在微生物作用下，燃料发生氧化反应，同时释放出电子。2)介体捕捉电子并将其运输至阳极。3)电子经外电路抵达阴极，质子经过质子交换膜由阳极室进入阴极室。4)氧气在阳极接收电子，发生氧化还原反应。阳极反应：C6H12O6+6H2O6CO2+24H+24e阴极反应：6O2+24H+24e-12H2O混合动力汽车的电能储存装置第9页2、酶电池酶电池通常使用葡萄糖作为反应原料。反应原理以下：葡萄糖在葡萄糖氧化酶

5、（GOx）和辅酶作用下失去电子被氧化成葡萄糖酸，电子由介体运输至阳极，在经外电路到阴极。双氧水得到电子，并在做过氧化酶作用下还原成水。阳极反应：葡萄糖葡萄糖酸+2H+2e-阴极反应：H2O2+2H+2e-2H2O普遍使用以葡萄糖为燃料酶电池是模仿线粒体反应机构而制成，线粒体是以葡萄糖为燃料酶电池理想模型。混合动力汽车的电能储存装置第10页二、动力电池性能指标1、电动势电池电动势，为电池断路时正负两极间电位差。2、额定电压额定电压(或公称电压)，系指该电化学体系电池工作时公认标准电压。3、开路电压电池开路电压是无负荷情况下电池电压。开路电压不等于电池电动势。必须指出，电池电动势是从热力学函数计算

6、而得到，而电池开路电压则是实际测量出来。4、工作电压指电池在某负载下实际放电电压，通常是指一个电压范围。比如，铅酸蓄电池工作电压在2V1.8V；镍氢电池工作电压在1.5V1.1V；锂离子电池工作电压在3.6V2.75V。混合动力汽车的电能储存装置第11页5、终止电压指放电终止时电压值，视负载和使用要求不一样而异。以铅酸蓄电池为例：电动势为2.1V，额定电压为2V，开路电压靠近2.15V，工作电压为2V1.8V，放电终止电压为1.8V1.5V6、充电电压系指外电路直流电压对电池充电电压。普通充电电压要大于电池开路电压，通常在一定范围内。7、内阻蓄电池内阻包含：正负极板电阻，电解液电阻，隔板电阻和

7、连接体电阻等。混合动力汽车的电能储存装置第12页8、容量电池容量单位为库仑(C)或安时(Ah)。（1）理论容量依据参加电化学反应活性物质电化学当量数计算得到电量。（2）额定容量系指在设计和生产电池时，要求或确保在指定放电条件下电池应该放出最低程度电量。（3）实际容量系指在一定放电条件下，即在一定放电电流和温度下，电池在终止电压前所能放出电量。混合动力汽车的电能储存装置第13页9、比能量和比功率电池输出能量是指在一定放电条件下，电池所能作出电功输出能量等于电池放电容量和电池平均工作电压乘积，其单位惯用瓦时(Wh)表示。混合动力汽车的电能储存装置第14页9、比能量和比功率电池比能量有两种:一个叫重

8、量比能量，用瓦时/千克(Wh/kg)表示；另一个叫体积比能量，用瓦时/升(Wh/L)表示。比能量物理意义是电池为单位重量或单位体积时所含有有效电能量。电池性能优劣主要指标。单体电池和电池组比能量是不一样因为电池组合时总要有连接条、外部容器和内包装层等，故电池组比能量总是小于单体电池比能量。混合动力汽车的电能储存装置第15页10、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，在一定条件下(如温度、湿度)贮存一定时间后自放电大小。混合动力汽车的电能储存装置第16页10、贮存性能和自放电电池在贮存期间，

9、即使没有放出电能量，不过在电池内部总是存在着自放电现象。干贮存，也会因为密封不严，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部分正极和负极活性物质组成微电池腐蚀机理，自行发生氧化还原反应而白白消耗掉。湿贮存，长久处于电解液中活性物质也是不稳定。负极活性物质大多是活泼金属，都会发生阳极自溶。混合动力汽车的电能储存装置第17页11、寿命电池寿命有“干贮存寿命”和“湿贮存寿命”两个概念。电池真正寿命是指电池实际使用时间长短。对一次电池而言，电池寿命是表征给出额定容量工作时间对二次电池而言，电池寿命分充放电循环寿命和湿搁置使用寿命两种。混合动力汽车的电能储存装置第18页二次电池充放电循环寿

10、命：在一定充放电制度下，电池容量降至某一要求值之前，电池能耐受充放电次数充放电循环寿命越长，电池性能越好。在当前惯用二次电池中，镍镉电池充放电循环寿命500800次，铅酸电池200500次，锂离子电池6001000次，锌银电池很短，约100次左右。混合动力汽车的电能储存装置第19页湿搁置使用寿命：电池加了电解液后开始进行充放电直至充放电循环寿命终止时间，包含充放电循环过程中电池处于湿搁置时间。湿搁置使用寿命越长，电池性能越好。混合动力汽车的电能储存装置第20页三、混合动力汽车对动力电池要求作为电动汽车用动力电池,必须满足以下要求:1、体积小、重量轻、贮存能量密度高,使电动汽车一次充电续驶里程长

11、;2、能量输出密度高,使电动汽车加速性能和爬坡性能好;3、能够快速开启和运行,可靠性高;4、循环次数高,使用寿命长;5、环境适应性强,能在一定湿度下正常工作,抗振动冲击性能好;6、环境保护性能好,无二次污染,并有可再生利用性;7、维修方便,保养费用低;8、安全性好,能够有效预防因泄露或短路引发起火或爆炸;9、价格低,经济性好;10、燃料储存、处理和输送方便,能够利用现有燃油加油系统。混合动力汽车的电能储存装置第21页活动二 铅酸蓄电池 蓄电池结构：极板、隔板、电解液、外壳、联条、极柱等组成。l-密度计；2-排烟孔；3-液气隔板；4-连接条；5-活性物质；6-栅架；7-隔板；8-极桩；9-模压代

12、号；l0-壳体；11-下滑面 混合动力汽车的电能储存装置第22页Page 23极板结构1棚架；2活性物质1.极板 由栅架和活性物质组成 栅架作用：容纳活性物质 蓄电池充放电过程就依靠栅架上活性物质与电解液中硫酸发生反应来实现。混合动力汽车的电能储存装置第23页Page 24极板组 极板分为正极板和负极板两种 正极板上活性物质为二氧化铅(PbO2)，呈深棕色； 负极板上活性物质为海绵状纯铅 (Pb)，呈深灰色。 将正极板和负极板侵入电解液中，就得到2.1v左右电动势混合动力汽车的电能储存装置第24页 为了增大容量，将多片正、负极板分别并联，用汇流条焊接起来便分别组成正、负极板组。汇流条(横板)上

13、联有极柱，各片间留有空隙 安装时各片正、负极板相互嵌合，中间插入隔板后装入蓄电池单格内，便形成单格电池。 极板组结构1极板组总成；2负极板；3隔板；4正极板；5铅联条混合动力汽车的电能储存装置第25页Page 26袋式隔板1袋式微孔塑料隔板；2正极板2、隔板 为了减小蓄电池内阻和尺寸，蓄电池正负极板应尽可能靠近。为了预防相邻正、负极板彼此接触而短路，正、负极板之间要用隔板隔开。 隔板是多孔且化学性能稳定，方便电解液渗出 隔板一面平滑，一面凹槽，凹槽面应面向正极板 混合动力汽车的电能储存装置第26页3.电解液 由纯硫酸与蒸馏水按一定百分比配制而成。电解液密度普通1.24g/cm31.33g/cm

14、3之间 电解液密度过低，冬季易结冰；电解液密度过大，电解液粘度增加，蓄电池内阻增加，而加速隔板、极板腐蚀，使其使用寿命缩短 电解液相对密度值，随温度改变而改变，普通温度每升高1，相对密度改变值为0.0007 g/cm3。 在蓄电池充放电过程中，电解液不但起导电作用，而且参加化学反应。混合动力汽车的电能储存装置第27页三、铅酸电池工作原理： 化学能和电能之间相互转化，分为放电和充电两个过程 电化学反应方程式为： PbO2 + 2H2SO4 +Pb PbSO4+ 2H2O+ PbSO4 （正极板）（电解液）（负极板） （正极板）（电解液）（负极板）放电充电混合动力汽车的电能储存装置第28页四、铅酸

15、蓄电池优点1、价格低廉。原材料轻易得到而且价格廉价；技术成熟；生产方便；产品一致性好。2、比功率高。铅酸蓄电池电势高，大电流放电性能优良，能够满足车辆开启和加速功率要求。3、浮充寿命长。其在25C下浮充状态使用可达。4、使用安全。铅酸蓄电池易于识别电池荷电状态，可在较宽温度内使用，而且电性能稳定可靠。5、再生率高。混合动力汽车的电能储存装置第29页五、 铅酸蓄电池缺点1、比能量低。2、循环寿命短。循环充电次数不足300次。3、自放电，过充电时有大量气体产生。4、供电不稳定。供电强弱随温度而改变,冬天只能释放二分之一电量5、使用寿命短，因含有记忆效应,在电池存有残余电量时进行充电。6、污染严重。

16、混合动力汽车的电能储存装置第30页六、铅酸蓄电池应用主要应用领域有:1、汽车和摩托车行业。主要是为发动机起动点火和车载电子设备使用提供电能等;2、工业电力系统。用于输变电站、为动力机组提供合闸电流，为公共设施提供备用电源以及通讯用电源;3、电动汽车和电动自行车行业。取代汽油和柴油，作为电动汽车或电动自行车行使动力电源;4、新能源用铅酸蓄电池。绿色新能源如风能和太阳能发电时，先给铅酸蓄电池充电，经过逆变器将铅酸蓄电池直流电变换为交流电，然后对外供电。另外，铅酸蓄电池还广泛应用于矿井、飞机、坦克、潜艇、工厂搬叉车等领域，作为这些行业设备照明用电、应急电能、甚至作为动力电源。混合动力汽车的电能储存装

17、置第31页七、阀控密封式铅酸蓄电池1、阀控蓄电池发展 MF是免维护蓄电池简称;SLA是密封铅酸蓄电池简称;VRLA为阀控式铅酸蓄电池混合动力汽车的电能储存装置第32页2、工作原理：PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 + 4H2O + PbSO4 (放电)正极 电解液 负极 正极 电解液 负极 放电时，正极板中活性物质二氧化铅，负极板中活性物质海绵状铅与电解液中硫酸反应，生成硫酸铅和水。放电过程中，硫酸逐步消耗，电解液比重下降。充电时，硫酸铅又分别转化成二氧化铅和海绵状铅，硫酸浓度也逐步提升。在充电最终阶段，电解液中水开始电解，正极板上产生氧气： 2H2O=O2+4H+4e-，（3

18、） 氧气经过隔板中通道传输到负极板上，并与活性物质海绵状铅及硫酸反应，使一部分活性物质变成硫酸铅，同时抑制了氢气产生： 2Pb+O2=2PbO，（4） 2PbO+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，（5） 在负极，因为与氧气反应而变成放电状态硫酸铅经过继续充电，又回到充电状态： 2PbSO4+4H+4e-=Pb+2H2SO4，（6）混合动力汽车的电能储存装置第33页负极上反应!式(4)+式(5)+式(6)和为：O2+4H+4e-=2H2O，（7）这正是正极板上（反应式3）逆反应。总而言之，正极板因为电解水而产生氧气，与负极板中活性物质反应并被还原成水，蓄电池内部几乎没有水损耗，所以阀控密封式

19、铅酸蓄电池密封性能尤其好。混合动力汽车的电能储存装置第34页3、阀控密封式铅酸蓄电池特点(1)密封性好，电解液呈凝胶状并被吸收在高孔率隔板内,不会自由流动或溢出,不会发生电解液泄漏,放置方式比较自由。(2)极板栅采取少锑或无锑铅合金，自放电小。(3)正负极全被隔离板包围，有效物质不易脱落，性能稳定，寿命较长。(4)采取阴极吸收法抑制气体产生，利用负极容量过剩吸收氧气，由阀盖调整内外气压平衡，水分蒸发少，使用中不需要添加蒸馏水。(5)电池内阻小，大电流放电特征好。混合动力汽车的电能储存装置第35页八、免维护铅酸蓄电池（MF）免维护蓄电池是指在要求使用条件下,使用期间不需要进行维护蓄电池。对于车用

20、铅酸蓄电池来讲,也就是使用期间不需经常添加蒸馏水、搁置期间尽可能降低自放电蓄电池。MF出厂时已充分电，直接就可使用，不需加注电解液和初充电。混合动力汽车的电能储存装置第36页1、工作原理免维护蓄电池采取特殊铅合金作板栅，超微玻璃丝夹膜作隔板，从而防止了水损失，使蓄电池自放电降低到最低程度。因为产品在设计上确保了在电解反应过程中，正极产生氧经过夹膜气体通道在负极上重新还原成水，到达免维护目标。混合动力汽车的电能储存装置第37页2、免维护蓄电池性能特点(1)免维护蓄电池在有效使用期内（3.54年），不需要补加蒸馏水。(2)免维护蓄电池与普通蓄电池相比，其自放电量要少得多。(3)内阻小、开启性能好。

21、单体电池间采取穿壁式连接，减小了蓄电池内阻。(4)接线极桩腐蚀小。免维护蓄电池因为设计有新型通气装置,不但能保留单体电池中酸气,预防火花或火焰引发爆炸,还能保持其顶部干燥,因而降低了接线极桩腐蚀。(5)耐过充电性能好。(6)使用寿命长。混合动力汽车的电能储存装置第38页活动三 镍镉、镍氢电池一、镍镉蓄电池1、特征镍镉蓄电池正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉混合物，负极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉，电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。单格电池大约是1.2V。镍镉电池放电终止电压为1.0V。050温度范围综合循环性能很好混合动力汽车的电能储存装置第39页2、工作原理分析（1）充放电过程中电化学反应Cd+2

22、NiOOH+2H20 2Ni(OH)2+Cd(OH)2镉 氢氧化亚镍 氢氧化镍晶体 氢氧化镉混合动力汽车的电能储存装置第40页3、镍镉电池优点(1)内部抵抗力小，既内阻很小，可提供大电流，而且放电时电压改变很小，是一个非常理想直流供电电池。(2) 镍镉电池可耐过充电或放过电,镍镉电池在长时间放置情况下,特征也不会劣化,充分充电后可完全恢复原来特征。(3)因为单格电池采取金属容器,坚固耐用。采取完全密封方式,不会出现电解液泄漏现象,故无须补充电解液。(4)镍镉电池可重复500次以上充放电，非常经济混合动力汽车的电能储存装置第41页4、镍镉电池缺点(1)镍镉电池有记忆效应,记忆效应使得电池性能不能

23、得到充分发挥.(2)使用寿命较短以及易发生爆炸等致命缺点。(3)镉是有毒物质,一旦泄漏会污染生态环境。混合动力汽车的电能储存装置第42页二、镍氢电池1、镍氢电池定义镍氢（Ni-MH）电池与Ni-Cd电池有许多相同特征，但因为无镉，所以不存在重金属污染问题，被称为“绿色电池”，批量生产成本约为铅酸电池四倍。镍氢电池是有氢离子和金属镍合成，电量贮备比镍镉电池多30%，比镍镉电池更轻，使用寿命也更长，而且对环境无污染。镍氢电池缺点是价格比镍镉电池要贵好多，性能比锂电池要差。混合动力汽车的电能储存装置第43页2、镍氢电池（Ni-MH）材料组成镍氢电池组成主要由电极材料、电解液、金属材料及隔膜组成正极材

24、料决定了电池容量负极材料决定了大电流或高温工作时电池充放电稳定性。混合动力汽车的电能储存装置第44页3、Ni-MH 电池工作原理1、电解质 主要用KOH作电解液（电解7moL/LKOH+15g/LLiOH）。2、充电时 正极反应：Ni(OH)2 + OH- NiOOH + H2O + e- 负极反应：M + H2O + e- MH + OH- 总反应：M + Ni(OH)2 MH + NiOOH3、放电时 正极：NiOOH + H2O + e- Ni(OH)2 + OH- 负极：MH + OH- M + H2O + e- 总反应：MH + NiOOH M + Ni(OH)2 以上式中M为储氢合

25、金，MH为吸附了氢原子储氢合金。最惯用储氢合金为LaNi5。 混合动力汽车的电能储存装置第45页4、镍氢动力电池不足自放电率高，常温下30天不使用时，电池放电容量只有额定容量6570%；比能量较小，极限值为80kw/kg，较小比能量值使得镍氢动力电池续航能力较低只能用在混合动力汽车上，电动汽车必须选取锂电池等高比能量材料。混合动力汽车的电能储存装置第46页5、镍氢电池在汽车上应用（1）混合动力车辆方面大功率镍氢电池也使用在油电混合动力车辆中，最正确例子就是丰田prius，该车使用了尤其充放电程序，使电池充放电寿命可足够车辆使用十年。（2）纯电池动力车方面 即使在重量上比锂离子电池重，但依然有部

26、份纯电池动力车使用镍氢电池（3）怠速停顿车用能量再生系统该系统是在通常配置铅蓄电池基础上组合使用镍氢充电电池，将减速时产生能量存放在镍氢充电电池中再利用，这么不但能提升燃效，还能减轻铅蓄电池负担，延长铅蓄电池寿命。混合动力汽车的电能储存装置第47页活动四 锂离子电池一、锂离子电池介绍锂离子电池轻易与下面电池混同：（1）锂电池：正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯，负极是金属锂。电池组装完成后电池即有电压,不需充电。在充放电循环过程中,轻易形成锂结晶，造成电池内部短路,所以普通情况下这种电池是禁止充电。以前摄影机里用扣式电池就属于锂电池(2)锂离子聚合物电池：用凝胶液态或固态聚合物电解液惯用与手机和笔记

27、本电脑混合动力汽车的电能储存装置第48页二、锂离子电池结构组成锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成市场上锂离子电池正极材料主要是钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂以及三元材料镍钴酸锂当前最新研制锂离子电池正极材料是磷酸铁锂材料锂离子电池负极主要是碳材料，新负极材料有锡基、硅基、合金基材料（钛酸锂）等。混合动力汽车的电能储存装置第49页三、锂离子电池工作原理锂离子电池是一个充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌混合动力汽车的电能储存装置第50页三、锂离子电池工作原理充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；

28、正极处于负锂状态；放电时则相反普通采取含有锂元素材料作为电极电池。是当代高性能电池代表。混合动力汽车的电能储存装置第51页锂离子电池充电锂离子电池充电过程分为两个阶段：恒流快充阶段和恒压电流递减阶段。恒流快充阶段，电池电压逐步升高到电池标准电压，随即在控制芯片下转入恒压阶段，电压不再升高以确保不会过充，电流则伴随电池电量上升逐步减弱到设定值，而最终完成充电。当对电池进行充电时，电池正极上有锂离子生成，生成锂离子经过电解液运动到负极。嵌入锂离子越多，充电容量越高。混合动力汽车的电能储存装置第52页锂离子电池放电第一次充放电，假如时间能较长(普通3-4小时足够)，那么能够使电极尽可能多到达最高氧化

29、态（充分电），放电（或使用）时则强制放到要求电压、或直至自动关机，如此能激活电池使用容量。但在锂离子电池日常使用中，不需要如此操作，能够随时依据需要充电，充电时既无须要一定充满电为止，也不需要先放电。只需要每隔3-4个月进行连续1-2次即可。当对电池进行放电时（即我们使用电池过程），嵌在负极碳层中锂离子脱出，又运动回正极。回正极锂离子越多，放电容量越高。混合动力汽车的电能储存装置第53页使用（放电）注意事项锂离子电池即使不存在记忆效应，不过充、放电不妥会严重影响电池性能。放电电流不能过大过大电流造成电池内部发烧，有可能会造成永久性损害。电池放电电流越大，放电容量越小，电压下降更加快。绝对不能过

30、充放电过分放电造成负极碳片层结构出现塌陷，会造成充电时锂离子无法进入过分充电使过多锂离子嵌入负极碳结构，而造成其中部分锂离子在无法释放出来混合动力汽车的电能储存装置第54页四、锂离子电池性能（一）锂离子电池含有优越性能1、单体电池工作电压高达3.7V，是镍电池3倍，铅酸电池2倍。2、质量比能量高达150Wh/Kg，是镍氢电池2倍，铅酸电池4倍, 所以重量是相同能量铅酸电池四分之一。3、体积比能量高到达400Wh/L，所以体积是相同能量铅酸电池二分之一到三分之一。4、循环寿命长，循环次数可达1000次。5、自放电率低，每个月不到10%。6、无记忆效应，充电前无须像镍镉电池一样需要完全放电，能够随

31、时随地进行充电。混合动力汽车的电能储存装置第55页（二）锂离子电池也有一些不足，主要表现在：1、成本高主要是正极材料价格高，但按单位瓦时价格来计算，已经低于镍氢电池，与镍镉电池持平，但高于铅酸蓄电池；2、必须有特殊保护电路，以预防过充。混合动力汽车的电能储存装置第56页五、锂离子电池在电动汽车上利用混合动力汽车的电能储存装置第57页六、磷酸铁液态锂离子电池磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料锂离子电池。全名是磷酸铁锂锂离子电池，简称为磷酸铁锂电池。因为它性能尤其适于作动力方面应用，则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。也有些人把它称为“锂铁（LiFe）动力电池”。混合动力汽车的电能

32、储存装置第58页1、工作原理左边是橄榄石结构LiFePO4作为电池正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物隔膜，它把正极与负极隔开，右边是由碳（石墨）组成电池负极，由铜箔与电池负极连接。混合动力汽车的电能储存装置第59页1、工作原理LiFePO4电池在充电时，正极中锂离子Li+经过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中锂离子Li+经过隔膜向正极迁移。LiFePO4电池标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。混合动力汽车的电能储存装置第60页过放电到零电压试验零电压存放7天后电池无泄漏，性能良好，容量为100%；存放30天后，无泄漏、性能良好，容量为98%；存放30

33、天后电池再做3次充放电循环，容量又恢复到100%。这试验说明该电池 即使出现过放电（甚至到0V），并存放一定时间，电池也不泄漏、损坏。这是其它种类锂离子电池不含有特征。 混合动力汽车的电能储存装置第61页磷酸铁锂电池特点高效率输出：标准放电为25C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电（10S）可达20C；高温时性能良好：外部温度65时内部温度则高达95，电池放电结束时温度可达160，电池结构安全、完好；即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性最好；极好循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95%；过放电到零伏也无损坏；可快速充电；低成本；对环境无污染。 混合动力汽车的电能

34、储存装置第62页4、磷酸铁锂动力电池应用（1）大型电动车辆：公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等；（2）轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等；（3）电开工具：电钻、电锯、割草机等； 遥控汽车、船、飞机等玩具；太阳能及风力发电储能设备；UPS及应急灯、警示灯及矿灯（安全性最好）；替换摄影机中3V一次性锂电池及9V镍镉或镍氢可充电电池（尺寸完全相同）；小型医疗仪器设备及便携式仪器等。混合动力汽车的电能储存装置第63页活动五 飞轮储能器一、飞轮电池起源当飞轮以一定角速度旋转时，它就含有一定动能，飞轮电池正是以其动能转换成电能。二、飞轮电池结构与原理 飞轮电池系统由飞轮、电动机、发电机和输入/输出电子装置共同组成。 混合动力汽车的电能储存装置第64页飞轮是整个电池装置关键部件，它直接决定了整个装置储能多少。电力电子变换器通常是由场效应晶体管和绝缘栅极场效应晶体管组成双向