纯电动汽车用动力电池的分类及应用的研究
动力电池分类及使用情况
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动力电池分类及使用情况一、铅酸电池它是目前电动汽车使用最为广泛的电池,据不完全统计,在已经生产的电动汽车上,使用铅酸蓄电池的比例占到90%,这主要得益于它的众多优点:发展历史悠久,技术较为成熟,比功率较大,循环寿命也可达800~1000次左右,且成本较低。
不过,铅酸电池比能量却很低,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。
二、锂离子电池它的比能量和比功率都很高,可分别达150W·h/kg和1600W/kg,循环寿命长,约为1200次,而且充电时间较短,为2~4h,使用电压可达到4V,使用安全性也相对较好。
但是锂离子电池价格较高,快充放电性能差,存在过充、放电保护问题,影响了锂电池的进一步应用和发展。
三、镍氢电池镍氢电池目前主要应用于混合电动车,但性能不能满足目前纯电动汽车和插电式混合动力汽车的需求,此类电动车需200公里以上的行驶里程,是镍氢电池提供的纯电动里程的10倍。
虽然燃料电池的性能很好,但是技术难度大。
按工作性质和储存方式可将电池分为4类:(1)一次电池,一次电池也称原电池,是指放电后不能用充电方法使它恢复到放电前状态的一类电池。
即一次电池只能使用一次。
常见的一次电池有锌锰电池、锌银电池、锂二氧化锰电池等。
(2)二次电池,二次电池也称蓄电池,电池放电后可用充电方法使活性物质恢复到放电以前状态,从而能够再次放电,充放电过程能重复。
常见的二次电池有镍镉电池,铅酸电池、金属氰化物镍电池、锂离子电池等。
(3)储备电池,储备电池也称激活电池,在储存期间,电解质和电极活性物质分离或电解质处于惰性状态,使用前注入电解质或通过其他方式使电池激活,电池立即开始工作。
常见的储备电池有锌银电池、热电池、镁氯化铜电池等。
(4)燃料电池,燃料电池也称为连续电池,电池中的电极材料是惰性的,是活性物质进行电化学反应的场所,而正、负极活性物质分别储存在电池体外,当活性物质连续不断地注入电池时,电池就能不断地输出电能。
新能源汽车动力电池技术:各类动力电池的工作原理及应用
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一、汽车电源系统的组成
(2)DC/DC转换器
1)DC/DC转换器作用
DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。
动力电池将高压电输送至DC/DC转换器,通过转换器转换成14V左右的电压给低压供电
系统供电,并给蓄电池充电,取代了传统汽车中的发电机。
CAN
低压铁电池
动力电池 组
CAN
一、汽车电源系统的组成
2)起动铁电池基本功能
1)起动铁电池是整车低压负载的供电电源,并联在DC/DC转换器输出端上, 一般情况是DC/DC转换器给起动铁电池充电状态,只有DC/DC转换器输出不足时, 才参与整车负载供电。
2)起动铁电池极柱内部连接电池管理器(BMS),其硬件过电流能力有限, 因此禁止使用此起动铁电池给其他燃油车辆搭车起动。
稳压器用在部分起停系统中,在起动中避免电压波动对一些敏感的负载造成影响或损 坏,电压稳压器的功率等级随着用电器负荷而定。 (3)高压升压器
为了提高动力系统的效率,选用一个升压器来提高逆变输入的电压,这个部件是动力 总成的一部分,集成在动力总成中。
一、汽车电源系统的组成
(2)DC/DC转换器
2)DC/DC转换器的类型 DC/DC转换器一般安装于发动机舱内,在高压控制模块与车载充电机之间,将动力
混动汽车比亚迪秦起动铁电池(右图) 1-起动正极柱 2-低压正极柱 3-负极柱 4-通讯接口
比亚迪 动力电池 分类
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比亚迪动力电池分类【原创版】目录1.比亚迪动力电池概述2.比亚迪动力电池的分类3.比亚迪动力电池的特点及优势4.比亚迪动力电池的应用领域5.未来发展趋势与展望正文一、比亚迪动力电池概述比亚迪作为我国新能源汽车行业的领军企业,动力电池是其核心业务之一。
比亚迪动力电池在技术创新、生产规模、市场应用等方面均取得了显著的成绩,为我国新能源汽车产业的发展做出了重要贡献。
二、比亚迪动力电池的分类比亚迪动力电池主要分为以下几类:1.磷酸铁锂电池:比亚迪早期采用磷酸铁锂电池作为动力电池,具有安全性高、循环寿命长等特点,但能量密度相对较低。
2.刀片电池:比亚迪自主研发的刀片电池,具有高能量密度、高功率、长寿命等特点,有效解决了新能源汽车续航里程和快速充电的痛点。
3.固态电池:比亚迪在固态电池领域也取得了重要突破,固态电池具有更高的能量密度和安全性能,未来有望取代现有动力电池技术。
三、比亚迪动力电池的特点及优势1.高能量密度:比亚迪动力电池在材料、结构等方面持续创新,使电池能量密度不断提高,满足了新能源汽车对续航里程的需求。
2.高安全性能:比亚迪动力电池在设计、生产过程中注重安全性能,采用多重安全保护措施,确保电池在各种工况下的稳定运行。
3.长寿命:比亚迪动力电池经过严格的测试和筛选,具有较长的循环寿命,降低了新能源汽车的使用成本。
4.高温控能力:比亚迪动力电池具备良好的高温控能力,能在高温环境下保持稳定的性能,提高了新能源汽车在高温地区的适用性。
四、比亚迪动力电池的应用领域比亚迪动力电池广泛应用于新能源汽车领域,包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车等。
此外,比亚迪动力电池还应用于储能系统、电动工具、电动自行车等领域。
五、未来发展趋势与展望随着新能源汽车产业的快速发展,动力电池市场需求将持续增长。
比亚迪动力电池将面临更高的技术挑战和市场竞争压力。
未来,比亚迪需要继续加大研发投入,提高动力电池性能,降低成本,以巩固市场地位。
新能源汽车电池种类都有哪些?
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新能源汽车电池种类都有哪些?新能源汽车电池种类新能源汽车电池类型主要为:锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器。
1、铅酸蓄电池:铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源。
它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料易得、价格便宜。
2、镍氢蓄电池:镍氢蓄电池属于碱性电池,镍氢蓄电池循环使用寿命较长,无记忆效应,但价格较高。
3、锂离子电池:锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用和国防应用的前景。
4、镍镉电池:镉电池镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55W·h/kg,比功率超过190W/kg。
可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍。
5、钠硫蓄电池:一个是比能量高。
其理论比能量为760W·h/kg,实际已大于100W·h/kg,是铅酸电池的3~4倍。
另一个是可大电流、高功率放电。
其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量。
再一个是充放电效率高。
新能源汽车的动力电池一、电池的分类根据能量源的不同,电池包括物理电池、化学电池和生物电池三种类型。
当前新能源汽车领使用的通常都是化学电池,根据化学电池的性质,又可将其划分为一次电池、二次电池和燃料电池。
一次电池是用完不支持重复充电的电池,如大家经常使用的锌锰干电池;二次电池又称蓄电池,是指在一次放电结束后,可以进行充电支持多次放电的电池,市面上的手机、充电宝、车用电池都是二次电池;燃料电池是指其正负极没有活性物质,需要外部进行持续补充活性材料的电池,例如,现有的氢燃料电池。
当前新能源汽车广泛应用的电池种类是二次电池,二次电池又可分为铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂金属电池、锂离子电池等。
二、动力电池的选择大多数汽车启动电源的蓄电池都是铅酸电池,正极是二氧化铅(PbO2),负极是纯铅,将硫酸水溶液作为电解质。
新能源汽车电池的类型有哪些?电动汽车动力电池分类介绍
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新能源汽车电池的类型有哪些?电动汽车动力电池分类介绍导语:新能源汽车的发展离不开电池的革新,大厂商也在不断地革新着电动汽车的电池质量和电容量的问题。
目前市面上主流的新能源汽车动力电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、钴酸锂离子电池、锰酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池(镍钴锰酸锂离子电池)等几大门类。
新能源汽车电池分类介绍1、铅酸电池成本低、低温性好、性价比高;能量密度低、寿命短、体积大、安全性差。
由于能量密度和使用寿命很低,作为动力的电动汽车无法拥有良好的车速和较高的续航里程,一般用于低速车。
2、镍氢电池成本低、技术成熟、寿命长、耐用;能量密度低、体积大、电压低、有电池记忆效应。
由于其超强耐用性,被丰田混动车型普锐斯长期采用。
与锂离子电池相比,电池单体电压仅为1.2v,为锂离子电池的1/3,因此需求电压一定的情况下,镍氢电池体积比锂离子电池大不少。
虽然性能优于铅酸电池,但是含有重金属,遗弃后对环境造成污染。
3、锂离子电池是目前最技术最先进的电池之一。
这种电池能量密度高,能存的电就多;循环寿命长,能充放电的次数就多,用的年头也长。
现在用在电动汽车上的锂离子电池,重要是两种:磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池。
简单来说,“磷酸铁锂”、“三元锂”都是动力锂电池的正极材料,对电池能量密度有着决定性用途,所以在电池命名规则上,多以正极材料来命名,三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池的由来皆是如此。
4、磷酸铁锂离子电池磷酸铁锂离子电池热稳定佳、安全、成本低、寿命长;能量密度低、怕低温。
热稳定性是动力锂离子电池中最好的。
电池温度处于500-600℃时,其内部化学成分才开始分解,并且穿刺、短路、高温都不会燃烧或者爆炸,因此比松下的钴酸锂离子电池的安全性更高,使用寿命也较长。
但能量密度低,导致电池重量更重,体积也更大,车辆续航里程一般。
而其最大的痛点在于低温充电问题,当温度低于-5℃时,充电效率低,不适合北方在冬天充电的需求。
电动汽车动力电池的分类
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电动汽车动力电池的分类
电动汽车动力电池的分类主要基于其化学成分和用途,可以分为以下几类:1.铅酸电池:铅酸电池是最早应用于电动汽车的电池,也是目前仍在使用的电
池之一。
它由铅、二氧化铅、硫酸和水等材料组成,具有成本低、电压稳定、维护简单等优点。
但铅酸电池的能量密度较低,充电速度较慢,且对环境有一定污染。
2.镍镉电池:镍镉电池是一种可充电的二次电池,由镍和镉两种元素组成。
它
具有较高的能量密度和放电率,能够提供较大的电流输出,因此常用于混合动力汽车和纯电动汽车。
但镍镉电池含有重金属元素,对环境有一定影响。
3.锂离子电池:锂离子电池是一种高能量密度、高电压、长寿命的二次电池,
由锂离子在正负极之间移动实现充放电。
锂离子电池具有较高的能量密度、较长的寿命、较低的自放电率、环保等优点,是当前电动汽车电池的主流选择。
4.燃料电池:燃料电池是一种将燃料的化学能通过电化学反应转化为电能的装
置。
它由燃料、氧化剂、电极和电解质等组成,具有高效、环保、高能量密度等优点。
燃料电池的燃料可以是氢气、甲烷、乙醇等,氧化剂可以是氧气、空气等。
以上是电动汽车动力电池的主要分类,不同类型的电池各有其优缺点,选择适合的电池类型需要根据实际需求进行权衡。
新能源汽车的电池有哪些分类呢?
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新能源汽车的电池有哪些分类呢?新能源汽车的电池分类1、铅酸电池铅酸电池作为比较成熟的技术,因其成本较低,而且能够高倍率放电,依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。
但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低,以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。
2、镍镉电池和镍氢电池虽然性能好于铅酸电池,但含有重金属,使用遗弃后对环境会造成污染。
镍氢动力电池刚刚进入成熟期,是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系,现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池。
3、锂电池传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟,但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大的问题。
目前,越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。
因为锂离子动力电池有以下优点:工作电压高(是镍镉电池氢-镍电池的3倍);比能量大(可达165WH/㎏,是氢镍电池的3倍);体积小;质量轻;循环寿命长;自放电率低;无记忆效应;无污染等。
4、磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池也是一种锂电池,其比能量不到钴酸锂电池的一半,但是其安全性高,循环次数能达到2000次,放电稳定,价格便宜,成为车用动力新的选择。
1.圆柱形电池电动车的圆柱形电池在设计上基本和我们日常所见的5号电池一模一样,电动车行业的标杆特斯拉就是使用的这种电池外形,它的生产工艺非常成熟,性能也比较稳定。
而特斯拉之所以选择这种电池外形,主要是因为它在打包的时候,电池与电池之间会留下一些孔隙,而这些孔隙可以很好的为电池提供散热的空间,有效避免电池出现过热情况。
不过这种电池因为使用金属外壳,所以重量比较大,而且单个电池的能量密度也不是很高。
2.方形电池方形电池也很是常见,电动摩托车上大部分也是用的这种电池,这种电池的一大特点就是重量轻,能量密度高,供电能力非常强劲。
而在电动汽车上,它除了以上优点外,还有一大好处就是能够根据不同的车实现定制,且安全性非常不错。
新能源汽车动力电池应用现状和发展趋势
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纯电动汽车动力电池ppt
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循环寿命
工作温度范围
循环寿命是指电池在使用过程中可以充放电 的次数,循环寿命越长,电池的使用寿命也 就越长。
工作温度范围是指电池在不同温度下可以正 常充放电的范围,工作温度范围越宽,电池 的使用范围也就越广。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
纯电动汽车动力电池技术
电池单体技术
锂离子电池
01
是目前纯电动汽车应用最广泛的电池类型,具有能量密度高、
趋势分析
未来,动力电池市场将朝着更高能量密度、更快的充电速度、更低成本以及更环 保的方向发展。同时,随着5G技术的推广应用,智能制造和物联网技术也将为动 力电池产业带来新的发展机遇。
04
纯电动汽车动力电池的发展方向与挑战
未来技术发展方向
高能量密度
提高动力电池的能量密度,以增加车辆的续航里 程。
快速充电技术
研发快速充电技术,以缩短充电时间,提高充电 效率。
固态电池
研究和发展固态电池技术,以提高电池的安全性 和性能。
充电设施建设与规划
公共充电桩
建设更多的公共充电桩,以满 足日益增长的电动汽车充电需
求。
家庭充电桩
鼓励家庭安装充电桩,方便日常 充电。
充电网络规划
合理规划充电网络布局,确保充电 设施的覆盖面和服务范围。
动力电池回收再利用逐渐受到重视,有助于降低环境 污染和资源浪费。
对纯电动汽车动力电池产业的展望
随着全球对可再生能源和低碳出行方式的关注度 不断提高,纯电动汽车及动力电池产业将迎来更 加广阔的发展空间。
固态电池技术有望在未来几年内取得突破,为纯 电动汽车提供更长的续航里程和更快的充电速度 。
简述电动汽车动力电池的分类及各自特点
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简述电动汽车动力电池的分类及各自特点电动汽车动力电池是电动汽车的重要组成部分,它储存和释放电能,为电动汽车提供动力。
根据不同的电化学原理和材料,电动汽车动力电池可以分为铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和固态电池等几种不同类型,每种类型的电池都有其独特的特点和适用场景。
1. 铅酸电池铅酸电池是电动汽车最早采用的动力电池,具有成熟的技术和较低的成本。
它的正极是由氧化铅制成,负极是由纯铅制成,电解液是硫酸溶液。
铅酸电池具有较高的电压稳定性和较低的内阻,能够提供较大的电流输出。
然而,铅酸电池的能量密度较低,重量大,体积大,充电时间长,寿命短,不利于提高电动汽车的续航里程和使用寿命。
2. 镍氢电池镍氢电池是一种比较成熟的动力电池技术,具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
它的正极是由氢氧化镍制成,负极是由金属氢化物制成,电解液是氢氧化钾溶液。
镍氢电池具有较高的充放电效率和较低的自放电率,能够在较宽的温度范围内正常工作。
然而,镍氢电池的价格较高,重量较大,容量衰减较快,不利于提高电动汽车的续航里程和使用寿命。
3. 锂离子电池锂离子电池是目前电动汽车主流的动力电池技术,具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
它的正极是由氧化钴、氧化锰或氧化镍等材料制成,负极是由石墨或硅负极材料制成,电解液是锂盐溶液。
锂离子电池具有较高的电压稳定性和较低的自放电率,能够提供较大的电流输出。
同时,锂离子电池还具有较小的体积和重量,充电时间短,寿命长的优点。
然而,锂离子电池也存在着充电速度较慢、温度敏感、安全性和环境友好性等方面的挑战。
4. 固态电池固态电池是一种新兴的动力电池技术,具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
它的正负极材料都是固态材料,电解质也是固态材料。
固态电池具有较高的充放电效率和较低的自放电率,能够在更宽的温度范围内正常工作。
与传统液态电池相比,固态电池还具有更好的安全性能和更长的循环寿命。
然而,固态电池的制造成本较高,技术难度较大,还需要进一步的研发和改进。
纯电动车用锂离子电池发展现状与研究进展

纯电动车用锂离子电池发展现状与研究进展一、概述随着能源和环境问题的日益突出,纯电动车作为一种清洁、高效的交通工具受到了广泛关注。
锂离子电池作为纯电动车的核心能源储存装置,在电动汽车的发展中起着至关重要的作用。
本文将探讨纯电动车用锂离子电池的发展现状与研究进展。
锂离子电池在电动汽车中的应用经历了三代技术的发展。
第一代是以钴酸锂为正极材料的电池,第二代则是以锰酸锂和磷酸铁锂为正极材料的电池,而第三代则是以三元材料为正极的电池。
随着正负极材料向着更高克容量的方向发展和安全性技术的日渐成熟,更高能量密度的电芯技术正在从实验室走向产业化。
从产学研结合的角度来看,动力电池行业在正负极材料、电池设计和生产工艺等方面取得了许多最新动态和科学研究的前沿成果。
这些成果为锂离子电池在电动汽车中的应用提供了技术支持,同时也为解决电池安全性、寿命和成本等问题提供了新的思路和方法。
市场需求与政策导向也是推动锂离子电池在电动汽车中应用的重要因素。
随着电动汽车市场的不断扩大,对锂离子电池的需求也在不断增加。
同时,政府对电动汽车的补贴和支持政策也为锂离子电池的发展提供了有利条件。
纯电动车用锂离子电池的发展现状与研究进展是一个多方面、多层次的问题。
通过不断的技术创新和产业升级,锂离子电池有望在未来的电动汽车市场中发挥更加重要的作用。
1. 纯电动车与锂离子电池的关联锂离子电池作为电动汽车最重要的动力源,与纯电动车的发展密切相关。
随着科技的进步和创新,锂离子电池技术经历了三代发展:第一代以钴酸锂正极材料为主,第二代包括锰酸锂和磷酸铁锂,而第三代则是三元技术。
这些技术的发展使得锂离子电池在能量密度、安全性和成本等方面不断改进,从而推动了纯电动车的市场化和普及化。
锂离子电池的高能量密度使其成为纯电动车的理想选择。
相比于传统的铅酸电池和镍氢电池,锂离子电池能够存储更多的电能,从而延长了纯电动车的行驶里程。
这使得纯电动车能够满足日常出行需求,减少了对传统燃油车的依赖。
动力电池的种类及特点分析

动力电池的种类及特点分析目前的动力电池有以下几种。
1 铅酸动力电池由于铅酸电池具有高的开路电压、低廉的成本、使用可靠、大电流放电性能良好、原材料丰富及铅回收率高等优点,使得铅酸电池在电动车上得到广泛应用。
目前在纯电动车上应用的电池主要是铅酸电池。
铅酸电池的缺点是污染严重,而且质量比能量和体积比能量低。
ectreosorce公司,德国阳光公司,美国Arias公司,美国BPC公司以及瑞典OPTLMA公司都在进行车用铅酸动力电池的研究,通过各自的技术取得了不错的进展。
2 镍氢动力电池镍氢电池的技术成熟,耐过充和过放电、安全性较好、具有高能量和高功率的特性。
缺点是镍氢电池的物质"活性"较强、容易外逸、封装技术要求很高,同时镍氢电池在高温条件下,充放电效率较低,副反应较大,严重影响电池的续驶里程,因此需要提高电池的高温充放电性能。
而提高镍氢电极的高温性能是改善电池高温性能的关键。
通过提高高温充放电性能,镍氢充电池在电动汽车的应用方面的取得了很大的发展。
3 锂离子动力电池锂电池以其高比能量,自放电少,循环寿命长,无记忆效应和绿色环保等特点备受关注。
目前锂离子电池主要有以下材料:钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂,还有比较少见的磷酸铁锰等。
3 . 1 钴酸锂动力电池钴酸锂是第一代商业化的锂离子电池,具有很多优点:比能量高,性能稳定,体积比能量高,高低温放电容量稳定。
缺点是安全性差,价格昂贵,污染环境。
目前商业化的小型动力锂离子电池材料主要是钴酸锂。
3 . 2 锰酸锂动力电池锰酸锂具有较高的电压平台,较高的安全性能,低廉的价格。
缺点是比容量较低,循环性。
新能源汽车动力电池介绍
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新能源汽车特点及分类
新能源汽车
IAC Confidential
电动汽车 燃气汽车
生物燃料汽车 煤制醇醚汽车 新型燃油汽车
混合动力汽车
(HEV)
纯电动汽车
(EV)
燃料电池汽车
(FCV)
新能源汽车比较及发展趋势
关键技术性能比较及发展趋势
新能源汽车
混合动力 (HEV)
纯电动 (EV)
燃料电池 (FCV)
IAC Confidential
动力电池系统测试标准介绍
适用高能量电池测试标准(GB/T 31467.2-2015)
IAC Confidential
动力电池系统测试标准介绍
安全性要求与测试(GB/T 31467.3-2015)
IAC Confidential
动力电池系统测试内容举例
电池一致性测试
电压(V)
循环性能(次) 过渡金属 环保性 安全性能
适用温度范围
成本 应用
磷酸铁锂 LiFePO4
170 130~140
3.2~3.7
>2000 非常丰富
锰酸锂
LiMn2O4 148
LiMnO2 286
100~12 200 0
3.8~3. 3.4~4.3 9
>500
差
丰富
丰富
钴酸锂 LiCoO2
274 135~140
優點
缺點
定位
鈷酸鋰 三元材料 錳酸鋰 磷酸鐵鋰
Tesla Rodster 容量密度大
穩定性、安全性不足
在3C市場中佔據90% 以 上份額,不適合做動力電池
能量密度高,電化學穩定 Tesla Model S 性好
日產 聆風 BYD E6
电动汽车核心技术之动力电池及管理省略一动力电池的主要种类及性能特点

电动汽车核心技术之动力电池及管理系统(一)——动力电池的主要种类及性能特点引言面对交通能源与环境问题的巨大挑战,以能源多元化、排放洁净化、燃料节约化为主要特征的新能源汽车在全球迅速发展,并成为近年各国政府支持和车企提升品牌形象、争取技术领先的热点和焦点。
然而,尽管北京、上海等地大型汽车展上各种新能源车型频频亮相,但在目前中国实际的销售市场上却难觅新能源汽车的踪影。
来自中国汽车工业协会的统计数据显示,今年一季度中国国内的纯电动汽车销量仅有1830辆,混合动力汽车也只有区区1499辆,二者之和占同期中国汽车总销量的比重为0.069%,还不足千分之一。
然而,这种状况可能很快就有改观,今年6月在商用车领域率先实行以旧换新的刺激消费政策以后,新能源汽车或将快接“第二棒”。
近日,工信部装备工业司司长张相木在全球节能与新能源汽车峰会上表示,《节能与新能源汽车产业发展规划》近期将由国务院发布实施。
该规划将带着一系列产业扶持政策浮出水面,其中包括新能源汽车免征车辆购置税、增值税税率降至13%等。
据以上规划,中国新能源汽车未来的主要战略取向将是纯电动汽车;而当前重点推进的是纯电动车和插电式混合动力车。
在产销规模上,至2015年,中国纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量将达50万辆,到2020年则要超500万辆。
而完成上述目标的主要措施包括:实施技术创新,突破核心零部件研发;加快推广应用和试点示范;建设充电桩和公共充电设施;完善标准体系和准入制度管理等。
在产业格局方面,到2020年,中国将培育形成1至2家新能源汽车产销规模超过100万辆的汽车集团。
迄今为止,中国已在25个城市进行了公共服务领域新能源汽车的示范推广,并在6个城市开展了私人购买新能源车补贴试点工作。
期间,示范推广各类节能与新能源汽车累计已达1.6万辆,其中新能源汽车超过8000辆。
但同时,在市场培育及推广过程中,由于一些配套政策没有跟进,实际推广的数量未达到预期目标。
新能源汽车动力电池的研究与开发
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新能源汽车动力电池的研究与开发随着环保意识的增强以及石油资源的日益减少,新能源汽车作为下一代汽车发展的重要方向,受到越来越多人的关注。
而在新能源汽车中,动力电池是至关重要的能源存储设备。
本文将对新能源汽车动力电池的研究与开发进行探讨。
一、动力电池的基本原理动力电池是一种高容量、高性能的二次电池,可为电动汽车、混合动力汽车等提供动力源。
动力电池的基本原理是通过化学反应把电能转化成化学能,再将化学能转化成电能,以达到存储和输出电能的效果。
动力电池通常采用锂离子电池、钴酸锂电池、三元材料电池等,其中锂离子电池是目前应用最为广泛的一种动力电池,因为它具有体积小、重量轻、能量密度高、充放电效率高等优点。
二、动力电池在新能源汽车中的应用由于动力电池具有快速充电、低自放电、长寿命等特点,使得它在新能源汽车中的应用得以广泛推广。
目前,世界各大车企都在积极研发新能源汽车,并将动力电池作为重要的技术突破方向。
在新能源汽车中,动力电池不仅是能源存储设备,同时还是动力输出装置。
目前,新能源汽车的动力电池系统通常由电池单体、电池组、电池管理系统等组成,能够为车辆提供持续稳定的动力输出。
三、动力电池研究与开发的技术挑战尽管新能源汽车动力电池具有很多优点,但该技术仍然面临着许多技术挑战。
例如,新能源汽车动力电池在使用过程中,充放电周期变化频繁,会导致电极膨胀、失活等问题,这就要求电池材料有更高的稳定性和耐腐蚀性。
同时,为了达到更高的能量密度,需对电池的正负极材料、电解液、隔膜等进行优化。
另外,动力电池的温度控制也十分重要,因为电池的温度过高或过低会影响电池的性能和寿命。
因此,研究和开发动力电池温度控制系统也是新能源汽车动力电池研究的重点方向之一。
四、动力电池的未来发展未来,随着技术的不断创新和改进,动力电池在新能源汽车中的应用趋势将更为广泛。
首先,动力电池的能量密度将继续提升,这意味着同等体积中能装载更多的能量,提高了新能源汽车的行驶里程。
动力电池技术的研究与发展
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动力电池技术的研究与发展动力电池是电动汽车的核心部件,也是电动汽车的关键技术之一。
动力电池技术的研究与发展在电动汽车产业的发展过程中具有重要的战略地位。
随着电动汽车的普及和市场需求的不断增长,动力电池技术也在不断地发展和创新。
本文将从动力电池技术的发展历程、现状以及未来发展趋势等方面进行探讨和分析。
一、动力电池技术的发展历程动力电池技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代初。
当时,美国太空总署研发了锂离子电池,作为太空航天任务的能量来源。
此后,锂离子电池逐渐得到了普及,成为了小型电子产品的主要能量来源。
2000年左右,动力电池开始进入电动汽车领域,被视为电动汽车技术的突破口。
随着电动汽车市场逐渐成熟,动力电池技术也得到了长足的发展。
二、动力电池技术的现状目前,动力电池技术的主要研究方向包括:提高电池能量密度,降低电池成本,延长电池寿命,提高电池安全性等。
其中,电池能量密度是电动汽车长续航里程和快速充电的关键。
目前市面上的动力电池主要包括锂离子电池、镍氢电池和聚合物电池等。
锂离子电池是目前最主流的动力电池,具有高能量密度、短充电时间、长使用寿命等优点。
但是,锂离子电池成本较高,需要定期更换。
镍氢电池的能量密度较低,但成本较低、寿命较长,因此在一些电动汽车中仍有应用,如广州本田启辰和广汽丰田卡罗拉等车型。
聚合物电池是一种新型的电池技术,具有高能量密度、长循环寿命等优点,但目前在成本上仍存在挑战。
三、动力电池技术的未来发展趋势从目前的研究成果来看,未来动力电池技术的发展趋势将会有以下几个方向:首先,提高电池能量密度和制造技术,以实现更长的续航里程。
其次,降低电池成本,以降低电动汽车的售价,提高市场竞争力。
同时,延长电池寿命,减少更换次数和电池废弃物的产生。
此外,提高电池安全性和环保性,防止电池过热和爆炸等安全问题,并尽量减少废旧电池对环境的污染。
另外,在电动汽车的智能化和网联化方面,动力电池技术也将扮演重要的角色。
电动汽车动力电池的基本要求和具体分类
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电动汽车动力电池的基本要求和具体分类
电动汽车动力电池的基本要求是高能量密度、长寿命、较高的充放电效率、安全可靠以及成本合理等。
具体分类如下:
1. 锂离子电池:目前是最常用的动力电池,具有高能量密度、较长寿命、较高的充放电效率和较低的自放电率。
常见的有锂铁磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、三元材料锂离子电池等。
2. 镍氢电池:具有高能量密度和较长寿命,但充放电效率相对较低。
主要用于混合动力和纯电动汽车的中小型车辆。
3. 铅酸电池:具有较低的能量密度和较短的寿命,但成本较低。
主要用于电动公交车和低速电动车等。
4. 固态电池:相较于传统液态电解液,使用固态电解质,具有更高的能量密度、更长的寿命和更好的安全性能。
目前仍处于研发阶段,尚未商业化应用。
5. 金属空气电池:利用金属与氧气反应来产生电能,具有极高的能量密度,但存在反应性不稳定和放电速度较慢等问题。
目前仅在特定场景下应用。
需要注意的是,不同类型的电动汽车可能会使用不同种类的动力电池,具体取决于使用需求、成本效益以及技术发展情况等因素。
项目三 电动汽车的动力电池及其电池管理系统
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(五)燃料电池
氢燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身工作不产 生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出。因此,氢燃料电池汽 车是真正意义上的零排放、零污染的汽车,是解决当今交通能源和环 境问题的最佳方案之一,代表着汽车未来的发展方向。 燃料电池也不需要像其他电池那样进行长时间的充电,它只需要像 给汽车加油一样补充燃料即可达到与燃油车一样的行驶里程。燃料电 池电动汽车的行驶里程仅与燃料箱中的燃料有关,而与燃料电池的尺 寸无关。
6)超级电容
超级电容是为了满足混合电动汽车能量和功率实时变化要求而提出 的一种能量存储装置。它是一种电化学电容,兼具电池和传统物理电 容的优点。超级电容往往和其他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。
7)飞轮电池
飞轮电池是20世纪90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池 的局限,用物理方法实现储能。飞轮电池是一种以动能方式存储能量 的机械电池,它由电动/发电机、功率转换、电子控制、飞轮、磁浮 轴承和真空壳体等部分组成,具有高功率比、高能量比、高效率、长 寿命和环境适应性好等优点。
4)高温钠电池
高温钠电池主要包括钠氯化镍电池和钠硫蓄电池两种。钠氯化镍电 池是1978年发明的,其正极是固态NiCl2,负极为液态Na,电解质为 固态 β-Al2O2陶瓷,充放电时钠离子通过陶瓷电解质在正负电极之间 漂移。
5)锌空气电池
锌空气电池是一种机械更换,采用离车充电方式的高能电池,正极 为锌,负极为碳(吸收空气中的氧气用),电解液为KOH。
(二)电动汽车动力电池的应用现状
1.铅酸电池 由于铅酸电池的供电成本大体和柴油机供电相等,同时应用历史最 长、技术最成熟、安全性最好、成本最低、市场化程度高,因此铅酸 电池仍然是低端电动汽车市场的主要动力电池。
动力电池类型及应用特点
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动力电池类型及应用特点随着电动汽车领域的不断发展壮大,动力电池作为电动汽车的核心部件,越来越受到人们的关注和重视。
这篇文章将围绕动力电池类型及应用特点展开阐述。
一、动力电池类型1. 镍氢电池镍氢电池是目前应用最广泛的一种动力电池,具有能量密度高、安全性好、自放电小等特点。
由于其较稳定的电化学性质和循环寿命较长的特点,使得镍氢电池在大型电动汽车、混合动力汽车等领域具有较广泛的应用前景。
2. 锂电池锂电池是近年来应用较热的一类动力电池,具有高能量密度、轻盈、寿命长等特点。
锂电池还具有充电快、电压平稳等特点,广泛应用于电动汽车、轻型车辆等领域。
3. 铅酸电池铅酸电池是一种经过长时间验证的电池,应用广泛。
这种动力电池具有成本低廉、能量密度低等特点,应用于电动汽车、新能源站输电系统、矿车、电动叉车等领域。
4. 磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池是一种新型的动力电池,具有节能环保、长寿命以及高温环境下的更好安全性特点,被广泛应用于电动汽车、缓冲能源等领域。
二、动力电池应用特点动力电池在电动汽车领域的应用显现出如下特点:1. 适应性强动力电池适用于不同种类、不同尺寸和不同功率的电动汽车,可满足不同用途、不同用户需求。
2. 能量密度高动力电池的能量密度高,储能能力较强,具有较强的动力输出能力,可使电动汽车获得更好的性能。
3. 充电速度快动力电池具有较高的充电速度,大大缩短了电动汽车的充电时间,提高了效率和使用便利性。
4. 低污染动力电池具有低污染、低噪音等特点,使得电动汽车在城市环境中更加适宜,可以更好地满足城市居民需求。
5. 安全性高动力电池的安全性能良好,可以更好地保证电动汽车的行驶安全,减少事故发生率。
总之,动力电池的类型和应用特点对电动汽车的发展具有重要的推动作用。
随着科技的不断进步和应用的广泛推广,相信动力电池将在未来的电动汽车领域发挥越来越重要的作用。
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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
小能等优良特性,现今被电动汽车广泛采用,也是现今国网力推的一种电动汽车充电电池类型。
锂离子电池根据其正极材料的不同又分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池以及镍钴酸锂三元材料电池等。
磷酸铁锂电池以及锰酸锂电池由于各自性能的优越性广泛被各大汽车车厂所采用。
目前在充电站及换电站营运的电动汽车大多采用的是磷酸铁锂电池或者锰酸锂电池。
总之,动力电池技术是制约电动汽车发展的关键技术之一,应该加大对动力电池及其与整车良好匹配的研究。
当前研究开发的电动汽车动力电池种类较多,广泛应用的动力电池有铅酸电池、镍金属电池、铿离子电池等,正处于开发研究的超级电容,以及具有发展远景的燃料电池和太阳能电池。
文章仅探讨了常用的几种纯电动汽车电池的类型及应用,期望能够为纯电动汽车电池的进一步研发提供思路。
参考文献:
[1]于广.电动汽车动力电池管理系统研究与设计[D].山东大学,2016.
[2]汤德林.电动汽车用动力电池的分类及性能指标[J].汽车维护与修理,2013,(04
[3]王慧磊.电动汽车锂动力电池组热管理系统研究与应用[D].黑龙江大学,2012.。