新能源汽车的储能装置

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第4章 新能源汽车的储能装置 4.1 动力电池概述
2、电池的充电 将外部电源的电能输入蓄电池，在蓄电池内将电能转换为化 学能储存起来的过程。 充电参数：充电特性、完全充电和充电率。 充电方式：恒压充电、恒流充电、涓流充电和浮充电等。
新能源汽车技术，Faculty of New Energy Vehicles，May,2014
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新能源汽车技术
第4章 新能源汽车的储能装置
第4章 新能源汽车的储能装置 4.1 动力电池概述
类型：动力蓄电池、燃料电池、超级电容、飞轮储能器等储 能装置，及其相互组合而形成的混合储能装置。
动力电池性能的提高是电动汽车发展的关键技术之一。它既 是目前普及电动汽车的瓶颈，也是电动汽车能否与传统内燃 机汽车竞争的重要因素之一。
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原因：电池内部枝晶的生长 解决办法：深度充放电（损坏电池），脉冲充电法（适宜使 用）。 主要表现在镍镉电池中。对于其他蓄电池该效应较小或不存 在。
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4.1.3 电池的种类 1、按照工作原理分类 主要可分为生物电池、物理电池和化学电池。
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化学电池的组成： 电极（正极和负极） 电解质 隔膜 外壳（容器）
图4.1 化学电池的基本构造图
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5、电池的组合 将若干单体电池通过串联、并联与复联的方式组合成电池组。 为了获取较高的电压和电流。 电池组合中的单体电池：同一系列、同一规格、性能尽可能 一致。
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4、记忆效应 电池在没有完全放电之前就重新充电，电池会储存这一放电 平台并在下次循环中将其作为放电的终点。 在每一次使用中，任何一次不完全的放电都将加深这一效应， 使电池容量逐渐变低。
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电解质（核心部分） 液体、固体 液体：一般是酸、碱、盐的水溶液。 固体：一般为盐类。【干电池】
tip：电解质化学性质必须稳定，使蓄电池在静止状态（不充 电也不放电的状态下）电解质与活性物质界面间的电化学反 应速率小，这样在电池自放电时，电池的容量损失就小。
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外壳 盛放和保护电池电极、电解质、隔膜的容器。 要求：足够的机械强度和化学稳定性、耐振动、耐冲击、耐 腐蚀。
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蓄电池放电终了的特征： 单格电池电压降到放电终止电压； 电解液相对密度降到最小许可值。
tip：放电终止电压与放电电流的大小有关，放电电流越大， 允许的放电时间就越短，放电终止压力也越低。
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蓄电池充电终了的特征： 电解液中由大量气泡冒出，呈沸腾状态； 电解液的相对密度和蓄电池的端电压上升到规定值，且在2～ 3h内保持不变。
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3、电池的极化 电池在静止状态（对外电路的电流I=0）时，出现的电池电压、 电极电位变化的现象。 极化现象反映了在静止状态能量损失的大小，极化损失越小 越好。 常见的极化现象有阳极极化、阴极极化、欧姆极化（电阻极 化）、浓差和电化学极化等。
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4.1.1 化学电池的基本构成 电极（核心部分） 一般由活性物质和导电骨架组成。 活性物质：通过化学反应释放出电能的物质。 导电构架：传导电子和支撑活性物质。
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隔膜 通常为薄膜、板材或胶状物等。 避免电池内阴、阳极之间的距离较近而发生内部短路产生严 重的自放电现象。 要求：化学性质稳定，有一定的机械强度，对电解质离子运 动的阻力小，是电的良好绝缘体，并能阻挡从电极上脱落的 活性物质微粒和枝晶的生长。
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4.1.2 电池的基本知识 1、电池的放电 将电池内储存的化学能以电能方式释放出来的过程，即电池 向外电路输送电流。 放电特性的衡量参数：放电深度、放电率、连续放电时间。
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