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文档简介
项目二新能源汽车动力蓄电池概述新能源汽车动力蓄电池及管理技术1.掌握新能源汽车与传统内燃机汽车的动力来源和系统组成的区别。2.了解新能源汽车和动力电池的发展历史。3.了解动力电池和电动汽车的未来发展趋势。4.掌握动力电池的各性能参数及含义。知识目标技能目标1.能正确分析新能源汽车动力来源2.能逻辑清晰地阐述动力电池的未来发展趋势。增强严格遵守标准规范的意识。具有团队协作意识和吃苦耐劳精神,并树立正确的理想信念。3、培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力;4、培养学生具备从事汽车行业工作的职业素养。思政目标目录CONTENTS动力蓄电池的参数及性能指标认知任务2动力蓄电池的发展趋势认知任务1新能源汽车动力蓄电池概述
动力电池作为新能源汽车高压部件之一,起着整车能量存储的作用,目前不同品牌或车型在电池的选用上有所不同,主要种类有铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池以及氢燃料电池等。本项目主要介绍新能源汽车对动力电池的要求,以及认知各类常用动力电池的类型、特点、内部结构以及工作原理等。任务引入任务准备:纯电动汽车一辆、纯电动汽车维修手册、学习工作页、微课资源、汽车维修专用工具等。任务准备1、新能源汽车的类别按享受国家新能源汽车补贴标准进行分类:插电式混合动力汽车是一种配有充电插口和具备车载供电功能的纯电能驱动的电动乘用汽车,也称之为增程式混合动力汽车。一、新能源汽车的定义与类型2、新能源汽车的类别按享受国家新能源汽车补贴标准进行分类:纯电动汽车是指以车载电池为动力源,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规和国家标准各项要求的乘用车辆。一、新能源汽车的定义与类型3、新能源汽车的类别按享受国家新能源汽车补贴标准进行分类:燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能动力。一、新能源汽车的定义与类型1、动力来源不同内燃机汽车:内燃机、燃料(汽油、柴油、天然气等)新能源汽车:电动机(交流变频电机、永磁同步电机)能源:可充电动力电池,直流逆变技术)
从外形上看,电动汽车与日常见到的汽车并没有什么区别,区别主要在于动力源及其驱动系统,即纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机,蓄电池相当于原来的油箱。内燃机汽车:发动机控制(各个工况)整车控制技术(全车各系统综合控制)新能源汽车:电机控制器(各个驱动状态)整车控制器(全车各系统综合控制)二、新能源汽车与传统内燃机汽车的不同2、传动系统不同内燃机汽车:离合器(液力变矩器)、变速器、减速器、差速器新能源汽车:差速器3、转向系统不同内燃机汽车:液压助力转向(液压助力泵由发动机带动)、电液转向助力或者电动助力转向。新能源汽车:电动助力转向,12V直流电驱动助力电机作转向助力,根据车速来控制驱动电流大小,从而调节助力的大小,实现车速高时助力小,车速低时助力大的要求。动力输入动力输出动力输出二、新能源汽车与传统内燃机汽车的不同5、制动系统不同内燃机汽车
ABS系统和制动真空助力系统,真空助力的真空源取自发动机运行后进气道内真空度。停车后真空助力作用消失。涡轮增压发动机、缸内直喷发动机带真空泵或辅助真空泵。少部分车型带能量回收系统。纯电动汽车ABS系统和制动真空助力系统,真空助力的真空源来自于12V直流电驱动的真空泵。在停车时真空助力也可起作用。带能量回收系统。6、空调系统不同内燃机汽车空调系统:压缩机由发动机通过皮带驱动制冷;热风由发动机冷却水的热量在散热器上散发,由热风电机风扇吹到车内。新能源汽车新能源汽车空调压缩机由高压直流电驱动电机,带动压缩机制冷;热风由高压直流电通过PTC器件发热产生热量,由热风电机风扇吹到车内。二、新能源汽车与传统内燃机汽车的不同6、空调系统不同内燃机汽车空调系统:压缩机由发动机通过皮带驱动制冷;热风由发动机冷却水的热量在散热器上散发,由热风电机风扇吹到车内。新能源汽车新能源汽车空调压缩机由高压直流电驱动电机,带动压缩机制冷;热风由高压直流电通过PTC器件发热产生热量,由热风电机风扇吹到车内。二、新能源汽车与传统内燃机汽车的不同7、低压电源不同内燃机汽车低压电源:内燃机带动发电机发电,整流后为12V蓄电池充电。内燃机启动前和启动时由12V蓄电池供电,发动机运行后,由发电机和蓄电池同时供电。新能源汽车低压12V蓄电池在车辆工作时有高压动力电池通过DC/DC转换成12V后充电。DC/DC于蓄电池同时供!12V直流电。高压动力电池关闭后,12V蓄电池维持低压系统供电。高压动力电池接入工作后,8、仪表显示不同内燃机汽车仪表显示:车速、里程、发动机转速、机油压力、燃油量、冷却水温、灯光信号、故障信号……新能源汽车仪表显示:车速、里程、电机转速、电池电量、电池电压、灯光信号、故障信号……二、新能源汽车与传统内燃机汽车的不同
1800年代,亚历山大·伏特制成了人类历史上最早的电池,后人称之为伏特电池。
1830年,威廉姆·斯特金解决了伏特电池的弱电流和极化问题,使电池的使用寿命大大延长。
1836年,约翰·丹尼尔进一步改进了伏特电池,提高了伏特电池的稳定性,后人称之为丹尼尔电池。它是第一个可长时间持续供电的蓄电池。1859年,法国科学家普兰特加斯东(PlantGaston)最早发明的一种能够产生较大电流的可重复充电的铅酸电池。
1899年WaldmarJungner发明了Cd-Ni电池;1901年爱迪生发明了Fe-Ni电池;
1984年荷兰的飞利浦(Philips)公司成功研制出LaNi5储氢合金,并制备出Ni-MH电池。三、电池的发展史伏特电池的小故事1799年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”,成为早期电学实验、电报机的电力来源。伏特(左)向拿破仑(右)展示伏打电堆三、电池的发展史丹尼尔电池的小故事1836年,英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液,解决了电池极化问题,制造出第一个不极化,能保持平衡电流的锌─铜电池,又称“丹尼尔电池”。三、电池的发展史普兰特和他发明的铅酸电池三、电池的发展史
1895年,由亨利·莫瑞斯(HenryMorris)和皮德·罗·沙龙(PedroSalom)制造的ElectrobatⅡ,安装了两台驱动电机,能以20mile/h的速度行驶25mile。四、电动汽车的发展史
1899年5月,一个名叫卡米勒·杰纳茨(CamilleJenatzy)的比利时人驾驶一辆44kW双电动机为动力的后轮驱动的子弹头型电动汽车,创造了时速68mile(110km)的记录,并且续驶里程达到了约290km。这也是世界上第一辆时速超过100公里的汽车。四、电动汽车的发展史
1900年,BGS公司生产的电动汽车创造了单次充电行驶180mile的最长里程纪录,电动汽车在出租车领域得到应用。四、电动汽车的发展史爱迪生的电动汽车1910年的电动汽车广告四、电动汽车的发展史中国动力电池市场规模与增长速度
中国作为全球最大的新能源汽车产销市场,2018年中国动力电池市场规模突破820亿元,动力电池装总装机量达到56.9GWh,动力电池产量达到70.6GWh。五、国内、外动力电池发展现状目前,中国动力电池已经形成上游材料、中游生产以及下游应用的产业布局作为动力电池产业衍生行业,中国电池回收行业处于起始阶段,目前已形成由生产者主导的回收和以专业第三方为主体的回收两种模式。中国动力电池产业链5.1中国动力电池产业链5.2中国动力电池行业发展中国动力电池行业发展趋势1).动力电池未来向高性能、低成本、长寿命发展;2).产销量持续快速增长,行业集中度在竞争中提升;3).动力电池系统销售价格有力下降,上游材料成为关键因素;4).动力电池发展利好,但负面事件频发仍引担忧;5).回收路线渐趋清晰,商业体系仍待健全;有数据显示,动力电池行业头部效应明显,2018年上半年,宁德时代装机量6.58GWh,市场占有率达到42.24%,排在首位;比亚迪以3.35GWh占比21.50%,排名第二;两家合计占比63.74%。国轩高科以892.23MWh占比5.73%排在第三位,第四名孚能科技以753.56MWh占比4.84%,第五名亿纬锂能以547.82MWh占比3.52%,动力电池行业前5家企业市场占有率达到77.82%。1)宁德时代:从供应商到合作商宁德时代成立于2011年并于2018年6月11日在创业板上市。宁德时代建立了动力和储能电池领域完整的研发、制造能力,拥有材料、电芯、电池系统、电池回收的全产业链核心技术。在电动汽车领域,已与国际顶级汽车厂商及国内众多知名汽车厂商建立了深度合作关系,为全球客户研发、生产纯电动汽车、混合动力汽车的动力电池系统。5.3中国动力电池行业装机供应前五企业2)比亚迪:从封闭到开放
比亚迪以电池起家。随着新能源汽车快速发展,比亚迪也开放了动力电池业务。
比亚迪创立于1995年,主要生产商务轿车和家用轿车和电池。2003年成长为全球第二大充电电池生产商,同年组建比亚迪汽车。
在2017年,比亚迪宣布将动力电池业务独立出来,并向外供应动力电池,同时采购具有竞争力的其他企业动力电池。5.3中国动力电池行业装机供应前五企业3)国轩高科:发力三元高镍电池
国轩高科承接国家科技部300wh/kg高能量密度重大科技专项进展顺利,公司已开发出的三元811软包电芯,能量密度到达了302wh/kg。
在上游投资了磷酸铁锂正极材料与三元正极材料,未来将实现原材料全部自供,在下游也紧跟与车企绑定的趋势,是北汽新能源的股东之一。
合肥国轩高科动力能源有限公司成立于2006年5月。公司主要从事铁锂动力电池新材料、电池芯、电池组及电动自行车、风光锂电绿色照明系统、电动汽车等相关产品的研发、生产、销售,并延伸开发电动高尔夫车、锂电光伏电源、锂电备用电源等多领域系列产品。5.3中国动力电池行业装机供应前五企业4)孚能科技:发展势头强劲2018年2月7日,孚能科技宣布完成C轮50亿元人民币融资,引入了中国国有资本风险投资基金、兴业银行股份有限公司、国新国信东吴海外基金等战略投资者,投后估值130亿。
目前孚能科技已经给北汽新能源、江铃、长安、长城、瑞丽、昌河等车企实现批量供货,今年3月,其还通过了德国戴姆勒集团VDA6.3过程质量审核成功进入戴姆勒供应商体系。在18年上半年,孚能科技累计出货超10万套。5.3中国动力电池行业装机供应前五企业5)亿纬理能:形成动力电池全系产品格局
亿纬锂能采取的多方位技术路线布局战略,目前已形全面覆盖新能源专用车、商用车、乘用车等不同领域,亿纬锂能也由此成为国内少数具备动力电池全面解决方案的电池生产企业之一。
惠州亿纬锂能股份有限公司自2001年成立,具有自助知识产权和国际先进技术水平的新型锂电能源领先企业。围绕着“追求卓越、质量优先、创造价值、言而有信、团队合作、尊重个人”的企业核心价值观,历经10年的快速发展,现已成为中国锂电池行业的领先企业;5.3中国动力电池行业装机供应前五企业5.42019年中国动力电池行业市场前景及投资研究报告锂离子电池产业作为中国“十一五”期间重点发展的新能源、新能源汽车和新材料三大产业中的交叉产业,伴随政策的支持,带动了中国锂离子电池市场保持高速增长态势。“十一五”一期动力电池发展计划我国用锂离子电池的发展趋势5.5中国动力电池行业产能过剩现象动力电池行业出现产能过剩现象
除了国内动力电池厂商的加速扩张外,外资电池公司的本土化进程也在加速。2020电动汽车补贴计划将减少,为国外电池企业的发展提供空间。2018年7月,韩国SK表示,准备在中国建设15GWh生产基地。并计划在2025年全球实现60GWh以上的规模。预算,目前生产的动力电池产能全部释放,将形成170GWh/年的巨大产能,约为当前市场实际需求的7倍,能够满足500万辆电动乘用车和50万辆电动大客车的总需求。动力电池产能过剩的问题已经出现。
动力电池产业的结构性产能过剩,追求龙头企业质量,小厂商的落后产能得不到很好的消化。中小型制造商不会被消化,企业生存将被连续挤压。在产能过剩的困扰下,一些中小型制造商可能会转型低速车辆和小型能源储存等技术要求较低的领域,从而退出电池动力领域。5.6国外动力电池发展现状
日本在锂离子电池领域居技术领先地位,已制定至2030年发展规划,系统地安排研发课题,以维持长期的领先地位;松下、NEC、索尼等著名公司都建有大规模锂离子电池生产线。
韩国LG化学供应的锂电池已驱动超过30万辆电动汽车上路,三星SDI也已成为全球主要的动力电池供应商,提供电池给宝马、菲亚特、法拉利等。
美国制定了动力电池研发路线,包括由金属锂,硅合金等材料为负极,高电压材料,空气,硫作为正极的新体系结构动力电池,以及非锂体系动力电池等。
几年前奥巴马政府曾通过经济刺激方案,将20亿美元专门用于支持美国车用锂离子电池产业的发展,特斯拉汽车与松下联手正在内华达州兴建投资20亿美元的超级锂离子电池工厂。1)日本动力电池发展状况5.6国外动力电池发展现状日本的动力电池发展历程日本的NEDO动力锂离子电池研究5.6国外动力电池发展现状2)德国动力电池发展状况
德国政府对于锂
德国政府对于锂离子动力
离子动力电池研发的支持政府投入6千万欧元,企业投入投入3.6亿欧元。德国的锂离子动力电池的研究5.6国外动力电池发展现状3)美国动力电池发展状况
美国政府对电动汽车及动力蓄电池大力支持,20亿美金用于美国境内的先进蓄电池系统以及车用动力蓄电池研发,包括锂离子电池,混合动力系统以及部件生产商和软件研发;3亿美金用于购买高燃油经济性汽车车,包括HEV,NEV,EV和PHEV。
2019年全球动力电池企业销量排行榜美国DOE锂离子动力电池研发路线项目二新能源汽车动力蓄电池概述新能源汽车动力蓄电池及管理技术1.掌握新能源汽车与传统内燃机汽车的动力来源和系统组成的区别。2.了解新能源汽车和动力电池的发展历史。3.了解动力电池和电动汽车的未来发展趋势。4.掌握动力电池的各性能参数及含义。知识目标技能目标1.能正确分析新能源汽车动力来源2.能说出动力电池的各性能参数及含义。增强严格遵守标准规范的意识。具有团队协作意识和吃苦耐劳精神,并树立正确的理想信念。3、培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力;4、培养学生具备从事汽车行业工作的职业素养。思政目标目录CONTENTS动力电池的参数及性能指标认知任务2动力电池的发展趋势认知任务1新能源汽车动力蓄电池概述
动力电池作为汽车的动力源,在汽车上发挥重要作用,评价电池性能主要看性能指标,其性能指标有电压、容量、内阻、能量、功率、输出效率、自放电率、使用寿命等。动力电池性能指标有哪些?有什么作用?任务引入1、电池的储能原理电池是指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能将化学能转化成电能的装置。利用电池作为能量来源,可以得到具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小的电流,并且电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不易受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠,在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。一、电池的储能原理与基本结构1、电池的储能原理
在金属冶金中,如果把锌加入Cu2+溶液中,铜就会沉淀出来了。该化学反应就是从含有锌的矿石中提取出铜的常用方法。该化学反应包含的化学能是不可利用的,能量以热能的形式被消耗掉。负极Zn—2e-=Zn2+正极Cu2++2e-=Cu电池反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu一、电池的储能原理与基本结构一、电池的储能原理与基本结构2、电池的基本结构电池要实现化学能转变成电能的过程,必须满足如下条件:(1)必须把化学反应中失去电子的氧化过程(在负极进行),得到电子的还原过程(在正极进行),分在两个区域进行,这与一般的氧化还原反应存在区别。(2)两电极必须具有离子导电性的物质。(3)化学变化过程中电子传递必须经过外线路。电池需包含以下基本组成部分:(1)正极活性物质。它具有较高的电极电位,电池放电时进行还原反应或阴极过程。(2)负极活性物质。它具有较低的电极电位,电池工作时进行氧化反应或阳极过程。(3)电解质。它拥有很高的、选择性的离子电导率,提供电池内部的离子导电的介质。大多数电解质为无机电解质水溶液,也有固体电解质、熔融盐电解质、非水溶液电解质和有机电解质。有的电解质也参加电极反应而被消耗。一、电池的储能原理与基本结构2、电池的基本结构除了主要组成部分外,电池还常常需要导电栅、汇流体、端子、安全阀等零件。基本构成示意如下图所示。电池可以制成各种形状和结构,如圆柱形、扣式、扁平和方形。一、电池的储能原理与基本结构1)电压(V)开路电压:指电池在没有连接外电路或者外负载时的电压。开路电压与电池的剩余
能量有一定的联系,电量显示就是利用这个原理。额定电压:电池在标准条件下工作时达到的电压。工作电压:是指电池在工作状态下即电路中有电流流过时电池正负极之间的电势差,
又称负载电压。在电池放电工作状态下,当电池放电工作状态下,当电流流过电
池内部时,必须克服内阻的阻力,故工作电压总是低于开路电压。放电电压:电池接通负载后在放电过程中显示的电压。放电终止电压:指电池充满后进行放电,放完电时达到的电压(若继续放电则为过度放电,
对电池寿命和性能有损伤)。充电限制电压:充电过程中由恒流变为恒压充电的电压。二、电池的特性参数各类型单体电池各工况电压二、电池的特性参数
2)容量(Ah)容量定义:单位体积或质量电池所能给出的理论容量,是指电池所能够储存的电量多少,容
量是电池电性能的重要指标,它由电极的活性物质决定。容量用C表示,单位用
Ah(安时)或者mAh(毫安时)表示。例如:容量为10Ah的电池,以5A放电可放2h,以10A放电可放1h。实际容量:电池在一定条件下输出能力。容量越大,车轮续驶里程越远,实际容量大于额定
容量为合格电池。电池的实际容量主要取决于活性物质的数量、质量,活性物质
的利用率。标称容量:是用来鉴别电池的近似安时值。额定容量:按国家和有关部门标准,保证电流在一定发电条件下,应该放出的最低限度容量,
一般由制造商给定的电池容量。荷电状态:在电池一定放电倍率下,剩余电流与相同条件下额定容量的比值。二、电池的特性参数
3)内阻(mΩ)定义:电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部受到的阻力。内阻大小受电池的材
料、制造工艺、电池结构等因素的影响。阻力越大,电池工作内耗越大,电池效率越低。分类:电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,欧姆内阻是电极材料、电解液、隔膜电阻及各部
分零件的接触电阻组成,极化内阻包括电化学极化与浓差极化引起的电阻。影响因素:电池内阻是一个非常复杂而又非常重要的特性,影响内阻的因素有材料、制造工
艺、电池结构等。产生结果:由于内阻的存在,当电池放电时,电流经过内阻要产生热量,消耗能量,电流越
大,消耗能量越多,所以内阻越小,电池的性能越好,不仅电池的实际工作电压高
消耗在内阻上的能量也少。二、电池的特性参数电池内阻测量
目前测量蓄电池内阻的常见方法有:密度法、开路电压法、直流放电法、交流注入法、内阻测试仪法。二、电池的特性参数4)电池能量(Wh)
定义:指电池储存的能量多少,用Wh来表示
公式:能量(Wh)=额定电压(V)×工作电流(A)×工作时间(h)。
例如3.2V15Ah单体电芯的能量为48Wh;394.2V130Ah电池组的能量是51.2KW.h
理论能量:是电池的理论容量与额定电压的成绩。
实际能量:电池实际容量与平均工作电压的乘积。
比能量:是指电池单位质量所能输出的电能。
电池能量是衡量电池带动设备做功的重要指标,容量不能决定做功的多少。二、电池的特性参数5)能量密度(Wh/Kg)定义:指单位体积或单位质量所释放的能量,通常用体积能量密度(Wh/L)或质量能量密度
(Wh/Kg)表示。例如一节锂电池重325g,额定电压为3.7V,容量为10Ah,则其能量密
度为113Wh/Kg。
下表为理论值在实际应用情况中需要考虑电池结构中的壳体、零件等各方面因素。目前锂电池的能量密度是镍镉和镍氢电池的3倍和1.5倍,能量密度的高低是由材料密度与结构决定的。
电池能量密度二、电池的特性参数6)功率与功率密度功率:指电池在一定放电制动下,单位时间内电池输出能量的,单位是W或KW。功率密度:又称比功率,是单位质量或单位体积电池输出的功率单位为W/Kg或
W/L。比功率是评价电池及电池包是否满足电动汽车加速和爬坡能力
的重要指标。二、电池的特性参数7)放电倍率(A)定义:放电倍率是指在规定时间内放出其额定容量(C)时所需要的电流值,它
在数值上等于电池额定容量的倍数。例如以10Ah电池以2A放电,则放电倍率为0.2C,如果以20A来放电则其放电倍率为2C。二、电池的特性参数8)充电方式
CC/CV:CC即恒流,以固定的电流对电池充电;CV即恒压,以固定的电压对电池充电,充电
电流会随着电池充满逐渐下降。涓流充电:指以小于0.1C电流对电池充电,一般在电池接近充满电时,进行补充充电时采用,
若电池对充电时间没有严格要求的话,建议采用涓流充电方式充电。浮充电:随时对蓄电池用恒压充电,使其持一定的荷电状态。电池的充电方式二、电池的特性参数9)充、放电深度(SOC、DOD)电池保有容量数值的表示方法。荷电状态(SOC):电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比。放电深度(DOD):表示电池放电状态的参数,等于实际放电容量与额定容量的百
分比。DOD=100%-SOC深度放电:表示电池50%或更大的容量被释放的程度。例如充、放电深度以百分比率来表示,容量为10Ah的电池放电后容量变为2Ah,可以称为80%DOD;容量为10Ah的电池,充电后容量为8Ah,即SOC为80%如满充满放,通常称为100%SOC/DOD。二、电池的特性参数电池组电量图中的电池组SOC还有27%,其电池组的额定容量是75Ah,那么该电组剩余余的容量是20.25Ah。二、电池的特性参数10)
自放电率(%/月、年)定义:电池在储存过程中,容量会逐渐下降,其减少的容量的比例,称为自放电
率。用单位时间(月或年)内电池容量下降的百分数来表示。原因:由于电极在电解液中的不稳定性,电池的两个电极发生了化学反应,活性
物质被消耗,转为电能的化学能减少,电池容量下降。影响因素:环境温度对其影响较大,多高温度会加速电池的自放电。表示:电池容量衰减(自放电率)的表示方法和单位:%/月、年。产生结果:电池自放电将直接降低电池的容量,自放电率直接影响电池的储存性
能,自放电率越低,储存性能越好。二、电池的特性参数自放电率如上图假如75Ah的动力电池经过1年后,容量下降了3Ah,自放电率=3/75=4%。二、电池的特性参数11)输出效率
动力电池作为储能器,充电时电能转化为化学能储存起来,放电时电能释放出来,在可逆的化学过程中,有能量消耗。二、电池的特性参数12)循环寿命(次)定义:二次电池经历一次充放电称为一个周期或一次循环,电池在反复充放电后,
容量会逐渐下降,在一定的放电条件下,电池容量降至80%时,电池所经受
的循环次数就是循环寿命。影响因素:不正确使用电池、电池材料、电解质的组成和浓度、充放电倍率、放电
深度(DOD%)、温度、制造工艺等都对电池的循环寿命有影响。
所以动力电池在规定条件下是有效寿命期限,而比亚迪的磷酸铁锂电池,寿命在2000次以上,正常使用20万公里以上。二、电池的特性参数13)记忆效应定义:电池的记忆效应是指未完全放电的电池,在下一次充电时所能充电的百分
比。原因:电池内物质产生结晶,如镍镉电池中,Cd不断聚集成团形成大块金属镉,
降低了负极的活性。避免:为了消除电池的记忆效应,在充电之前,必须先完全放电,然后再充电
(如镍氢电池)。锂离子电池无记忆效应,可随充随放。二、电池的特性参数14)放电平台
指放电曲线中电压基本保持水平的部分。放电平台越高、越长、越平稳,电池的放电性能越好。15)电池组的一致性
由多个单体电芯串联、并联在一起就组成了电池组。电池组的整体性能和寿命取决于其中性能较差的一个电芯,这就要求电池组中每个电芯性能的一致性要高。除了单体电芯本身性能的误差和原材料质量的好坏,最主要原因是制造工艺,工艺的改进对提高电池的质量非常重要。16)化成
电池制成后,通过一定的充放电方式将其内部正负极活性物质激活,改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成。电池经过化成后才能体现其真实的性能。同时化成过程中的分选过程能够提高电池组的一致性,使最终电池组的性能提高。二、电池的特性参数三、电动汽车对动力电池的性能要求
动力电池最重要的特点就是高功率和高能量。高功率意味着更大的充放电强度,高能量表示更高的质量比能量和体积比能量。动力电池系统设计需要按照最优化的整车设计应用指标设计电池系统。1、高能量
对于电动车辆高能量意味着更长的续驶里程,续驶里程的延长可有效提升车辆应用的方便性和适用范围。锂离子动力电池能够在电动车辆上广泛推广和应用,主要原因就是其能量密度是铅酸动力电池的3倍,并且还有继续提高的可能性。2、高功率
动力电池组要能够提供驱动电动机高功率输出,满足车辆动力性的要求。但长期大电流、高功率放电对于电池的使用寿命和充放电效率会产生负面影响,甚至影响电池使用的安全性,因此在功率方面还需要一定的功率储备,避免让动力电池在全功率工况下工作。案例:西班牙研发石墨烯电池8分钟将电动汽车充满电
据西班牙《世界报》网站2014年12月4日消息,西班牙Graphenano公司(一家以工业规模生产石墨烯的公司)同西班牙科尔瓦多大学合作研究出了首例石墨烯聚合材料
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