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蓄能器和电池组性能介绍

蓄能器和电池组性能介绍
蓄能器和电池组性能介绍

吉林大学赵金祥的博士论文《液压节能汽车制动能量回收及动态调节控制策略的研究》和吉林大学王玮的博士论文《液压混合动力车辆能量管理策略研究》及长安大学王昕的硕士论文《静液传动混合动力轮边驱动车辆节能与控制特性研究》都有关于液压系统对其他储能系统的比较。

李翔晟和常思勤的期刊《新型电控液驱车辆储能元件特性分析》对蓄能器作了较为详细的介绍。

来自吉林大学赵金祥的博士论文《液压节能汽车制动能量回收及动态调节控制策略的研究》和吉林大学王玮的博士论文《液压混合动力车辆能量管理策略研究》

液压节能汽车储能技术的特点

1)液压蓄能器功率密度大

储能元件的能量密度和功率密度是衡量其储能性能的重要参数,燃料电池、蓄电池、飞轮和超级电容的能量密度要优于液压蓄能器。液压蓄能器的功率密度则高于其他的储能元件。液压节能技术功率密度大,能够快速、高效地存储和释放大量能量。

2)储能装置质量轻

蓄电池的质量比液压蓄能器高出约80%以上,超级电容质量也比液压蓄能器高出约40%。质量轻的储能装置可以有效地提高节能车辆的动力性和燃油经济性。

3)传动效率较高

4)元件可靠性高,易回收处理

液压蓄能器以液压能的方式来存储能量,具有高功率密度、高循环效率、长时间储能以及全充全放能力强等特点。液压蓄能器采用物理方式存储能量,具有优越的工作循环承受能力和寿命,但其能量密度较低。—王昕的《静液传动混合动力轮边驱动车辆节能与控制特性研究》

蓄能器实际上起平衡发动机输出功和驱动负载所需功率的作用。

液压节能技术功率密度大,能够快速、高效的存储和释放大量的能量,可以回收和利用绝大多部分被传统车辆浪费的制动能量。

蓄电池:

混合动力系统对电池的特别要求:

(1)大功率充放电能力:质量比功率和体积比功率是衡量蓄电池快速充放电能力的指标,相对于比能量要求,混合动力汽车对比功率要求更高。

(2)充放电效率:动力电池中能量的循环必须经过充电-放电-充电的循环,高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。

(3)相对稳定性:动力电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定,使其在动力系统使用条件下能达到足够的充放电循环次数。

蓄电池储能主要存在功率密度低,充放电频率小和不能迅速转化吸收大量功率等缺点

武汉理工大学刘志强的博士论文《纯电动汽车电液复合再生制动研究》有对蓄电池和超级电容进行对比介绍。

动力电池充电速度慢,充电效率低,超级电容充电速度快,比功率密度较高。

1)铅酸蓄电池

具有电动势高、充放电可逆性好、使用温度范围广、电化学原理清楚、生产工艺易于掌握和原材料丰富而且价格低廉等优点。但主要缺点是比能量低(一次充电行驶里程短)、充电时间较长、寿命较短等。

2)镍氢电池

镍氢电池的电动汽车动力性能好,一次充电后续驶里程长,无污染,且相比于镍镉电池,其记忆效应微小。镍氢电池(Ni一MH)具有较好的低温放电特性,但高温室时性能变差。

3)磷酸铁铿动力电池

比容量大,高效率输出;工作温度范围极广:一20℃一+7O℃,高温性能良好;极好的循环寿命;自放电率低,安全性能好,可承受大电流快速充电。

4)比能量高。锂离子电池的比能量可达到200Wh/Kg和300Wh/L,约为传统锌锰、铅酸和镍镉电池的6倍;工作温度范围宽。可在-200C-+750C环境温度下工作;贮存性能好。锂一次电池通常可贮存5-10年,锂二次电池的自放电一般小于15%(一年),约为常规铅酸、镍镉电池的1/10; 4、电压高3.6伏(一般为3.0伏以上)且放电电压平稳;自放电小、循环使用寿命长;无记忆效应

锂离子电池具有较大的内阻,无法实现快速充电或者放电,高速率充电或放电将致使电池温度超过允许的范围,引发安全隐患。因此,要严格限制锂离子电池充放电速率,严格控制锂离子电池的工作温度。

铁锂电池与铅酸对比

铁锂电池与铅酸对比

磷酸铁锂电池和密封阀控式铅酸蓄电池的比较 一、产品性能比较和系统组成比较 磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较详见表4。 表4 磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较 电池性能 说明 磷酸铁锂电池 铅酸电池 单体电压 (V ) 3.2 2 重量比能量 (wh/kg ) 110~130 30~50 体积比能量 (wh/L ) 180~220 80~120 循环寿命 1C100%充放 ≥1000次 250~350次 高温性能 循环寿命变化 45℃为25℃时减半 35℃为25℃时减半 低温性能 -20℃容量保持率 50% 55% 自放电 常温搁置28天 4% 5% 充放电效率 >99% 80% 耐过充性能 一般 好 安全性 优 优 环保 无污染 污染 磷酸铁锂蓄电池与铅酸蓄电池在-48V 直流电源系统的组成比较如表5所示。 表1 磷酸铁锂电池组和铅酸电池组参数比较 组单体组单体组单体组单体浮充均充铅酸电池40~572448243.2 1.854.0 2.2556.4 2.35 1.13 1.18铁锂电池40~571651.2 3.243.2 2.755.2 3.4557.6 3.6 1.08 1.13铁锂电池 40~57 1548 3.243.2 2.88 54.0 3.6 56.4 3.76 1.13 1.18 电池设备工作范围只数 标称电压(V)电压比值放电终止电压(V)浮充电压(V) 均充电压(V) 资料显示: ? 充满电后4.0V 的磷酸铁锂蓄电池静置15分钟后回落到3.4V ,电池开 口电压3.4V 。 ? 单体工作电压为2.0V~4.2V 。 ? 在3.65V 以下可以充电性能稳定。 ? 单体电池放电时,3.0V 以下电压下降很快。 综合以上信息,建议48V 直流系统的蓄电池组只数选择16只的配置方案。 二、基站应用方案比较及投资比较 磷酸铁锂电池应用在基站中,主要考虑到不同放电率对该种电池放电容量的影响较小,以及耐受较宽的环境温度。以下将针对基站的功耗、后备时间进行电池容量选择的分析。

锂电池热分析

热分析技术在化学电池行业的应用 焦联联 耐驰科学仪器商贸(上海)有限公司 摘要: 电池是将物质化学反应产生的能量直接转换成电能的一种装置。在充电时它将电能转换为化学能,并以化学形式储存能量,放电时将化学能转换为电能,以电能形式释放能量。化学电池各个组成部分:如电极、电解质、隔膜、外壳等涉及材料类型众多,为了深入了解电池材料物理化学性质,热分析技术在材料的研究、探讨过程中被研究人员所广泛使用。 关键词:电池、化学电池、热分析 一、化学电池的分类 电池可分为化学电池和物锂电池。 1、化学电池的分类如下: (1)原电池(一次电池) 电池经过连续放电或间歇放电后,不能用充电的方法使两极的活性物质恢复到初始状态,即反应是不可逆的,因此两极上的活性物质只能利用一次。 原电池的特点是小型,携带方便,但放电电流不大。一般用于仪器及各种电子元器件。 常见的原电池有: 锌锰干电池Zn∣NH4Cl,ZnCl2∣MnO2 碱锰干电池Zn∣KOH∣MnO2 锌银电池Zn∣KOH∣Ag2O (2)蓄电池(二次电池) 电池工作时,在两极上进行的反应均为可逆反应。因此可用充电的方法使两极活性物质恢复到初始状态,从而获得再生放电的能力。 蓄电池能够充电和放电循环多次。常见的蓄电池有: 铅酸蓄电池Pb∣H2SO4∣PbO2 镉镍蓄电池Cd ∣KOH∣ NiOOH 锌空气电池Zn∣KOH∣O2(空气) 镍氢蓄电池MH∣KOH∣ NiOOH 锂离子电池LiCoO2∣有机电解质∣ C (3)燃料电池(连续电池)燃料电池是一种能量转换装置,在工作时必须有能量(燃料)输入,才能产出电能。普通蓄电池是一种能量储存装置,必须先将电能储存到电池中,在工作时只能输出电能,在工作时不需要输入能量,也不产生电能,这是燃料电池与普通电池本质的区别。燃料电池是将化学能转变为电能,普通蓄电池也是将化学能转变为电能,这是它们共同之处,但燃料电池在产生电能时,参加反应的反应物质在经过反应后,不断地消耗、不再重复使用,因此,要求不断地输入反应物质。普通蓄电池的活性物质随蓄电池的充电和放电变化,活性物质反复进行可逆性化学变化,活性物质并不消耗。 按电解质划分,燃料电池大致可分为五类:碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)目前最常用的燃料电池为质子交换膜燃料电池(PEMFC)。 2、化学电池的基本组成部分 要组成一个电池必须要有以下几个基本组成部分, (1)电极 电极是电池的核心部分,主要涉及金属(合金)、石墨、活性炭、乙炔黑、或有机碳等(也有用碳化硼等材料)、粘结剂疏水性聚乙烯或聚四氟乙烯等。 (2)电解质 电池的主要组成之一,在电池内部担负着传递正负极之间电荷的作用。 (3)隔膜也叫隔离物

太阳能电池片的相关参数

硅太阳能电池的性能参数主要有:短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率等。 ①短路电流(isc):当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时,此时的电流就是电池片的短路电流,短路电流的单位是安培(a),短路电流随着光强的变化而变化。 ②开路电压(uoc):当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时,此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压,开路电压的单位是伏特(v)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.5~ 0.7v。 ③峰值电流(im):峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流,峰值电流的单位是安培(a)。 ④峰值电压(um):峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压,峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.45~0.5v,典型值为 0.48v。 ⑤峰值功率(pm):峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率,也就是峰值电流与峰值电压的乘积:pm===im×um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度,因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行,测量标准为欧洲委员会的101号标准,其条件是:辐照度lkw/㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。

⑥填充因子(ff):填充因子也叫曲线因子,是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。计算公式为ff=pm/(isc×uoc)。填充因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个重要参数,它的值越高,表明太阳能电池输出特性越趋于矩形,电池的光电转换效率越高。串、并联电阻对填充因子有较大影响,太阳能电池的串联电阻越小,并联电阻越大,填充因子的系数越大。填充因子的系数一般在0.5~0.8之间,也可以用百分数表示。 ⑦转换效率(η):转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。即: η=pm(电池片的峰值效率)/a(电池片的面积)×pin(单位面积的入射光功率),其中pin=lkw/㎡=100mw/cm2。 组件的板形设计一般从两个方向入手。一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小;二是根据组件尺寸和功率要求选择电池片的尺寸和功率。 电池组件不论功率大小,一般都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串联形式的电池组件为例介绍电池组件的板型设计方法。

免维护铅酸蓄电池10大常见问题解答

免维护铅酸蓄电池10大常见问题解答: 1、什么是免维护铅酸蓄电池? 免维护铅酸蓄电池英文为Valve Regulated Lead Battery(简称VRLA电池),其基本特点是使用期间不用加酸加水维护,电池为密封结构,不会漏酸,不会排酸雾,电池盖子上设有单向排气阀(又叫安全阀),该阀的作用是当电池内部气体压力超过一定值,安全阀自动打开,排出气体,然后自动关闭,常规状态下安全阀是密闭的。 VRLA电池与传统铅酸蓄电池的最大区别是,传统蓄电池非密封,由于挥发、反应等过程,电池会失酸失水,需要定期加酸加水,最常见的传统蓄电池就是汽车蓄电池,生活中叫做电瓶来的。 2、免维护铅酸蓄电池的分类? 分AGM(普通型)与GEL(胶体)两类;AGM采用玻璃纤维棉(Absorbed Glass MAT)做隔膜,电解液吸附在极板与隔膜中,贫液式设计,电池内无流动电解液。GEL(胶体)采用二氧化硅做凝固剂,电解液吸附在极板和胶体内,使用环境适应性更强。 区别(从应用角度讲): AGM:一般寿命5-12年,温度适用-15度到40度之间,价格适中,大电流放电好,浮充使用好; GEL:一般寿命8-15年,温度适用-25度到60度之间,价格高于AGM,大电流一般,浮充使用最好; 3、免维护铅酸蓄电池的电压是多少?蓄电池容量单位是?电池容量是如何表征的? 目前最常见的单个电池电压有2V、4V、6V、12V、24V。电池的容量单位是AH。目前行业内一般以20AH作为分界点,20AH以下电池称为小密电池,20AH以上电池称为中大密电池;小密电池一般以20小时率来表征容量,大密电池一般以10小时率来表征容量,没有特殊表明,电池容量默认为10小时率或者20小时率。 5、免维护铅酸蓄电池放电终止电压是多少? 电池类型终止电压(C10)终止电压(C20)终止电压(1C)终止电压(3C)小密电池 1.75V/Cell 1.6V/Cell 中大密电池 1.8V/Cell 1.6V/Cell Cell表示电池的单格,每Cell电压近似2V;12V电池有6个单格,终止电压为单格终止电压的6倍;6V电池有3个单格,终止电压为单格终止电压的3倍;其他类推; 6、免维护铅酸蓄电池放电深度是指什么?如何计算? 放电深度是指电池实际放出容量与额定容量的比值; 放电深度=实际放出容量/额定容量; 如:12V75AH电池,额定容量为10小时率75AH,如按照5小时率放电使用,容量表征为65AH,则放电深度为86.7%。 7、普朗特蓄电池的放电深度一般为多少? 小密电池或富液20小时率为100%,10小时率为95%,5h约85%,3h为75%,1h约55~60%; 中大密电池10hr是100%,5hr是85%,3小时75%,1小时60%,1c约40%等,其他的介于其中;

锂电池特点和结构介绍

东莞市钜大电子有限公司 锂电池特点和结构介绍 笔者:I_know_i_ask 锂离子电池的介绍 (2) 锂电池的特点 (2) 锂电池的内部结构 (3) 锂电池的充放电要求 (4) 锂电池的保护电路 (5) 简易充电电路 (6) 单节锂电池的应用举例 (7)

紧随社会的进步,数码产品的普遍,锂电池也逐步被人们所重视广泛应用于数码产品和高端的仪器产品中作为重要的电能供能源;认识锂电池也不可少,笔者归纳了一下几点与大家共分享 锂离子电池的介绍 锂电池的特点 1、具有更高的重量能量比、体积能量比; 2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电 池的串联电压; 3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;

4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电; 5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次; 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时; 7、可以随意并联使用; 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池; 9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。 锂电池的内部结构 锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。

锂电池电解液热稳定性研究

锂电池电解液热稳定性研究 欧阳学文 Thermal stability of lithiumion battery electrolytes Boris Ravdela,*, K.M. Abrahama, Robert Gitzendannera, Joseph DiCarloa, Brett Luchtb, Chris Campionb aLithion Inc., 82 Mechanic St., Pawcatuck, CT 06379, USA bUniversity of Rhode Island, Department of Chemistry, Kingston, RI 02881, USA 摘要 本文研究了LiPF6在固态中的热分解和在二烃基碳酸盐的溶解。通过差热扫描量熟分析(DSC)发现LiPF6热分解后生成LiF和PF5。在溶解过程中,PF5和二烃基碳酸盐反应生成多种分解产物,包括二氧化碳(CO2),醚类 (R20),烷基氟化物(RF),三氟氧化磷(OPF3)和氟磷酸盐(OPF2OR,OPF(OR)2)。通过核磁共振光谱仪(NMR)和气相色谱质谱检测仪(GCMS)表征分解物的结构。

关键词:锂电池;有机碳酸酯基电解液;电解液分解 1. 介绍 LiPF6溶解在二烃基碳酸盐的混合溶液因其导电率高,电化学稳定性好以及低温下的工作能力好等特性常被用作锂电池的电解液。然而,该混合溶液的热稳定性差甚至在中温环境(6085oC)发生变化。一般认为盐是溶液分解过程中的中间物。许多可供选择的盐都被研究并发现它们并不能满足锂电池电解液的要求(高导电率,低损耗,热力学稳定等)。改善LiPF6电解液的热力学稳定性将是一种比较有效的途径。在研究之前我们需要对电解液分解机制的充分了解。 我们已经利用DSC,电导率测试仪和NMR光谱仪研究了LiPF6以及其与一系列盐的混合溶液的热稳定性,包括乙烯碳酸盐(EC),二甲基碳酸盐(DMC),二乙基碳酸盐(DEC),乙基甲基碳酸盐(EMC)和混合碳酸盐(高于85 oC)。初步结论发表在引文[1]中。LiPF6及其有机碳酸酯基电解液的化学分解性质的相关研究发表在[13],但是还

铅酸蓄电池维护和保养

铅酸蓄电池安装、使用、维护保养知识 一、蓄电池使用环境 推荐环境温度范围,AGM电池:充电10~+30℃,放电10~+40℃,储存-10~+35℃; 胶体电池:充电5~+30℃,放电5~+40℃,储存-10~35℃; 附近无明火、火花、热源等; 避开热源和阳光直射的场所; 避开潮湿、可能浸水场所,地下或水下使用需采购我司特殊结构电池; 避开完全密闭场所。 二、蓄电池的安装及使用 1、开箱及检查 搬运: 禁止在端子部位受力,防止端子损伤和密封部位裂开; 避免蓄电池倒置、遭受摔掷或冲击; 绝对避免使用钢绳等金属线类,防止蓄电池短路。 检查:包装箱、蓄电池外观——无损伤; 2、安装前注意事项 电池成组使用时建议先给电池配组,量取开路电压相同或相近的电池为一组,建议电压相差0.01V/单体为一个等级; 串联超过450V的安装时电池底部需垫上绝缘胶垫; 检查电池无异常后,将其安装在指定地点(例如电池房); 如将电池安放在电池房,应尽可能将其放在电池房最低处; 避免将电池安装在靠近热源(如变压器)的地方; 因为电池贮存时可能产生易燃气体,安装时应避免靠近产生火花的装置(如保险丝); 连接前,擦亮电池端子,使其呈现金属光亮; 小心导电材料短接蓄电池正负端子。 多个电池一起使用时,首先保证电池间连接正确,再将电池与充电器或负载连接。在这种情况下,电池正极应与充电器或负载的正极连接,负极与负极连接。如果电池与充电器连接不正确,充电器会被损坏,一定要注意不要连接错误。切记连接正确。 3、安装及接线 将金属安装工具(如扳手)用绝缘胶带包裹,进行绝缘处理; 先进行蓄电池之间的连接,然后再将蓄电池组与充电器或负载连接; 多组电池并联时,遵循先串联后并联的接线方式; 为保证较好的散热条件,各列蓄电池间距需保持20mm以上; 连接后,在蓄电池极柱表面敷涂适量防锈剂(如凡士林); 蓄电池安装完毕,测量电池组总电压无误后,方可加载上电。 4、蓄电池的使用 4.1补充电 在运输和贮存过程中,由于自放电电池会损失部分容量,使用前请补充电; 如果使用过程中暂时停放不用,请定期进行补充电。

锂电池结构与原理

锂电池原理和结构 1、锂离子电池的结构与工作原理:所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。以LiCoO2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO 2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x+5y)/2)等。 2、电池一般包括:正极(positive)、负极(negative)、电解质(electrolyte)、隔膜(separator)、正极引线(positivelead)、负极引线(negativeplate)、中心端子、绝缘材料(insulator)、安全阀(safetyvent)、密封圈(gasket)、PTC(正温度控制端子)、电池壳。一般大家较关心正极、负极、电解质

锂电池的详细介绍 1、锂离子电池 锂离子电池目前由液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中,液态锂离子电池是指Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物L iC oO2或LiMn2O4,负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,是21世纪发展的理想能源。 2、锂离子电池发展简史 锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,已广泛应用于军事和民用小型电器中,如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。 3、锂离子电池发展前景 锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。 4、电池的基本性能 (1)电池的开路电压 (2)电池的内阻 (3)电池的工作电压 (4)充电电压 充电电压是指二次电池在充电时,外电源加在电池两端的电压。充电的基本方法有恒电流充电和恒电压充电。一般采用恒电流充电,其特点时在充电过程中充电电流恒定不变。随着充电的进行,活性物质被恢复,电极反应面积不断缩小,电机的极化逐渐增高。

铅酸蓄电池的原理与性能

铅酸蓄电池的原理与性能 一、铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池是一种化学电源,它的构造可以是各式各样的,可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的,其中 正负两极的活性物质和电解质起电化反应,对电池产生电流 起着主要作用,如图4-1所示。 在电池部,正极和负极通过电解质构成电池的电路,在 电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。 在电极和电解液的接触面有电极电位产生,不同的两极 活性物质产生不同的电极电位,有着较高电位的电极叫做正 极,有着较低电位的电极叫做负极,这样在正负极之间产生了电位差,当外电路接通时,就有电流从正极经过外电路流向负极,再由负极经过电路流向正极,电池向外电路输送电流的过程,叫做电池的放电。 在放电过程中,两极活性物质逐渐消耗,负极活性物质 1.电解质 2.负极 3.容量 4.正极 5.隔离物 6.导线 7.负荷 图4-1 电池构造示意图 放出电子而被氧化,正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原,这样负极电位逐渐升高,正极电位逐渐降低,两极间的电位差也就逐渐降低,而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的阻,使电池输出电流逐渐减少,直至不能满足使用要求时,或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时,电池放电即告终。 电池放电以后,用外来直流电源以适当的反向电流通入,可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质,而电池又能放电,这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。 蓄电池可以反复多次充电、放电,循环使用,使用寿 命长,成本较低,能输出较大的 能量,放电时电压下降很慢。 1.电动势的产生 铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO2),负极是绒状铅 (Pb),它们是两种不同的活性物质,故和稀硫酸(H2SO4)起 化学作用的结果也不同。在未接通负载时,由于化学作用 使正极板上缺少电子,负极板上却多余电子,如图4-2所图4-2 铅蓄电池电势产生过程示,两极间就产生了一定的电位差。 2.放电过程的化学反应 当外电路接上负载(比如灯泡)后,铅蓄电池在 正、负极板间电位差(电动势)的作用下,电流Ⅰ从 正极流出,经负载流向负极,也就是说,负极上的 电子经负载进入正极,如图4-3。同时在蓄电池部 产生化学反应: . 学习.资料.

铅酸蓄电池内部短路原因以及处理办法

铅酸蓄电池内部短路原因以及处理办法电池内部短路是常见的故障之一,本文将详细分析短路原因及处理方法,铅酸蓄电池短路现象主要以下几个方面: 1、开路电压低,闭路电压(放电)很快达到终止电压。 2、大电流放电时,端电压迅速下降到零。 3、开路时,电解液密度很低,在低温环境中电解液会出现结冰现象。 4、充电时,电压上升很慢,始终保持低值(有时降为零)。 5、充电时,电解液温度上升很高很快。 6、充电时,电解液密度上升很慢或几乎无变化。 7、充电时不冒气泡或冒气出现很晚。 造成铅酸蓄电池内部短路的原因有: 1、隔板质量不好或缺损,使极板活性物质穿过,致使正、负极板虚接触或直接接触。 2、隔板窜位致使正负极板相连。 3、极板上活性物质膨胀脱落,因脱落的活性物质沉积过多,致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。 4、导电物体落入电池内造成正、负极板相连。 5、焊接极群时形成的"铅流"未除尽,或装配时有"铅豆"在正负极板间存在,在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。

铅酸蓄电池短路的处理方法 下面主要就充电电流过大,单只电池充电电压超过了2.4V,内部有短路或局部放电、温升超标、阀控失灵现象造成的铅酸蓄电池短路进行分析,总结出如下铅酸蓄电池短路的处理方法。 1、减小充电电流,降低充电电压,检查安全阀体是否堵死。定期充电放电。UPS电源系统中的铅酸蓄电池浮充电压和放电电压,很多在出厂时均已调试到额定值,而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的,使用中应合理调节负载,比如控制计算机等电子设备的使用台数。 一般情况下,负载不宜超过UPS额定负载的60%.在这个范围内,蓄电池就不会出现过度放电。铅酸蓄电池存放会因自放电而失去部分容量,因此,铅酸蓄电池在安装后投入使用前,应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量,然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池,每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量松下蓄电池开路电压来判断电池的好坏。 2、以12V电池为例,若开路电压高于12.5V,则表示电池储能还有80%以上,若开路电压低于12.5V,则应该立刻进行补充充电。若开路电压低于12V,则表示电池存储电能不到20%,电池不堪使用。蓄电池在短路状态时,其短路电流可达数百安培。短路接触越牢,短路电流越大,因此所有连接部分都会产生大量热量,在薄弱环节发热量更大,会将连接处熔断,产生短路现象。 蓄电池局部可能产生可爆气体(或充电时集存的可爆气体),在连接处熔断时产生火花,会引起蓄电池爆炸;若蓄电池短路时间较短或电流不是特别大时,可能不会引起连接处熔断现象,但短路仍会有过热现象,会损坏连接条周围的粘结剂,使其留下漏液等隐患。 在安装铅酸蓄电池时,应使用的工具应采取绝缘措施,连线时应先将电池以外的电器连好,经检查无短路,最后连上蓄电池,布线规范应良好绝缘,防止重叠受压产生破裂。通过这些细致的工作,才能更好的预防铅酸蓄电池短路,使铅

硅太阳能电池的主要性能参数

硅太阳能电池的主要性能参数 本信息来源于太阳能人才网|https://www.doczj.com/doc/59850249.html, 原文链接: 硅太阳能电池的性能参数主要有:短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率等。 ①短路电流(isc):当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时,此时的电流就是电池片的短路电流,短路电流的单位是安培(a),短路电流随着光强的变化而变化。 ②开路电压(uoc):当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时,此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压,开路电压的单位是伏特(v)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.5~0.7v。 ③峰值电流(im):峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流,峰值电流的单位是安培(a)。 ④峰值电压(um):峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压,峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.45~0.5v,典型值为0.48v。 ⑤峰值功率(pm):峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率,也就是峰值电流与峰值电压的乘积:pm===im ×um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度,因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行,测量标准为欧洲委员会的101号标准,其条件是:辐照度lkw/㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。 ⑥填充因子(ff):填充因子也叫曲线因子,是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。计算公式为ff=pm/(isc×uoc)。填充因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个重要参数,它的值越高,表明太阳能电池输出特性越趋于矩形,电池的光电转换效率越高。 串、并联电阻对填充因子有较大影响,太阳能电池的串联电阻越小,并联电阻越大,填充因子的系数越大。填充因子的系数一般在0.5~0.8之间,也可以用百分数表示。 ⑦转换效率(η):转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。即: η=pm(电池片的峰值效率)/a(电池片的面积)×pin(单位面积的入射光功率),其中pin=lkw /㎡=100mw/cm2。 电池组件的板型设计 在生产电池组件之前,就要对电池组件的外型尺寸、输出功率以及电池片的排列布局等进行设计,这种设计在业内就叫太阳能电池组件的板型设计。电池组件板型设计的过程是一个对电池组件的外型尺寸、输出功率、电池片排列布局等因素综合考虑的过程。设计者既要了解电池片的性能参数,还要了解电池组件的生产工艺过程和用户的使用需求,做到电池组件尺寸合理,电池片排布紧凑美观。 组件的板形设计一般从两个方向入手。一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小;二是根据组件尺寸和功率要求选择电池片的尺寸和功率。 电池组件不论功率大小,一般都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串联形式的电池组件为例介绍电池组件的板型设计方法。

锂电池的结构介绍

锂电池的结构介绍 锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等) 方形电池结构 圆形电池结构 及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件(部分圆柱式使用),以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.7V(磷酸亚铁锂正极的为3.2V),电池容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。 锂电池的应用 随着二十世纪微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。 最早得以应用的是锂亚原电池,用于心脏起搏器中。由于锂亚电池的自放电率极低,放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。 锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源,广泛用于计算机、计算器、手表中。 现在,锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上,可以说是最大的应用群体。 研究与发展前景 为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制 阿联酋锂电池公交车(荷兰制造) 造出前所未有的产品。比如,锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以,锂电池的研究,也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外,人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。 锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,邮电通讯的不间断电源,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。 锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在 侧面 人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电现在被广泛应用于电动车行业,特别是磷酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂电池产业的发展和应用。 参考资料:https://www.doczj.com/doc/59850249.html,

电动汽车电池的分类及性能参数

电动汽车电池的分类及性能参数 电池的分类 电动汽车用电池为化学电源,它的分类方法很多。按电解液分为: a.碱性电池。即电解液为碱性水溶液的电池; b.酸性电池。即电解液为酸性水溶液的电池; c.中性电池。即电解液为中性水溶液的电池; d.有机电解质溶液电池。即电解液为有机电解质溶液的电池。 按活性物质的存在方式分为: a.活性物质保存在电极上。可分为一次电池(非再生式,原电池)和 二次电池(再生式,蓄电池); b.活性物质连续供给电极。可分为非再生燃料电池和再生燃料电池。按电池的某些特点分为: a.高容量电池; b.免维护电池; c.密封电池; d.燃结式电池; e.防爆电池; f.扣式电池、矩形电池、圆柱形电池等。 尽管由于化学电源品种繁多,用途广泛,外形差别大,使上述分类方法难以统一,但习惯上按其工作性质及存贮方式不同,一般分为四类: a. 一次电池

一次电池,又称“原电池”,即放电后不能用充电的方法使它复原的电池。换言之,这种电池只能使用一次,放电后电池只能被遗弃了。这类电池不能再充电的原因,或是电池反应本身不可逆,或是条件限制使可逆反应很难进行。如: 锌锰干电池 Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2(C) 锌汞电池 Zn│KOH│HgO 银锌电池 Zn│KOH│Ag2O b.二次电池 二次电池,又称“蓄电池”,即放电后又可用充电的方法使活性物质复原而能再次放电,且可反复多次循环使用的一类电池。这类电池实际上是一个化学能量贮存装置,用直流电将电池充足,这时电能以化学能的形式贮存在电池中,放电时,化学能再转换为电能。如:铅酸电池 Pb│H2SO4│PbO2 镍镉电池 Cd│KOH│NiOOH 镍氢电池 H2│KOH│NiOOH 锂离子电池 LiCoO2│有机溶剂│6C 锌空气电池 Zn│KOH│O2(空气) c.贮备电池 贮备电池,又称“激活电池”,是正、负极活性物质和电解液不直接接触,使用前临时注入电解液或用其他方法使电池激活的一类电池。这类电池的正、负极活性物质的化学变质或自放电,因与电解液的隔离而基本上被排除,从而使电池能长时间贮存。如:镁银电

太阳能电池片功率计算公式

太阳能电池片功率计算公式 电池片制造商在产品规格表中会给出标准测试条件下的太阳电池性能参数:一般包括有短路电流Isc;开路电压Voc;最大功率点电压Vap;最大功率点电 流Iap;最大功率Pmpp; 转换效率Eff等。标准测试条件下,最大功率Pmpp与转换效率之间有如下关系: Pmpp = 电池面积(m2)*1000(W/m2)*Eff 举例如下: 产品类型转化效率(%)功率(W) 单晶125*125 15 2.22855 单晶156*156 15 3.58425 多晶125*125 15 2.34375 多晶156*156 15 3.6504 注1:测试条件符合AM1.5太阳光谱的辐照强度1000W/m2,电池温度25℃,测试方法 符合IEC904-1,容许偏差Efficiency ±5% REL。 注2:AM1.5 AM是air mass的简称,意思是大气质量。 AM1.5是一种条件,它描述太阳光入射于地表之平均照度,其太阳总辐照度为1000W/m2;太阳电池的标定温度为25±1℃。 注3:IEC904-1 IEC:国际电工委员会,international electrotechnical commission。 IEC904等同于GB/T6495。 注4:REL:rate of energy loss 能量损耗率

太阳能电池功率 一:首先计算出电流: 如:12V蓄电池系统;30W的灯2只,共60瓦。 电流= 60W÷12V= 5 A 二:计算出蓄电池容量需求: 如:路灯每夜照明时间9.5小时,实际满负载照明为 7小时(h); 例一:1 路 LED 灯 (如晚上7:30开启100%功率,夜11:00降至50%功率,凌晨4:00后再100%功率,凌晨5:00 关闭) 例二:2 路非LED灯(低压钠灯、无极灯、节能灯、等) (如晚上7:30两路开启,夜11:00关闭1路,凌晨4:00开启2路,凌晨5:00关闭) 需要满足连续阴雨天5天的照明需求。(5天另加阴雨天前一夜的照明,计6天)蓄电池= 5A× 7h×( 5+1)天= 5A× 42h =210 AH 另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留5%-20%左右。 所以210AH也只是应用中真正标准的70%-85%左右。另外还要根据负载的不同,测出实际的损耗,实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响,可能会在5A的基础上增加15%-25%左右。 三:计算出电池板的需求峰值(WP): 路灯每夜累计照明时间需要为 7小时(h); ★:电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时(h); 最少放宽对电池板需求20%的预留额。 WP÷17.4V=(5A× 7h× 120%)÷ 4.5h WP÷17.4V= 9.33 WP = 162(W) ★:4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。 另外在太阳能路灯组件中,线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同,实际应用中可能在15%-25%左右。所以162W也只是理论值,根据实际情况需要有所增加。

锂电池特点及发展背景

锂电池相关资料 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生。 由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。 随着二十世纪微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。 最早得以应用于心脏起搏器中。由于锂电池的自放电率极低,放电电压平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。 锂电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算机,计算器,照相机、手表中。 为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。比如,锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以,锂电池的研究,也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外,人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。 1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化,使人们的移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备重量和体积大大减小。使用时间大大延长。由于锂离子电池中不含有重金属铬,与镍铬电池相比,大大减少了对环境的污染。 1、锂离子电池 锂离子电池目前由液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中,液态锂离子电池是指Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2或LiMn2O4,负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,是21世纪发展的理想能源。 2、锂离子电池发展简史 锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,已广泛应用于军事和民

(整理)铅酸蓄电池的性能检测

铅酸蓄电池的性能检测 一、容量 电池容量是指在规定条件下测得的并由制造商宣称的电池容量值。实际上是在规定 温度下,以一定电流放电一定时间,当达到规定的终止电压时,所能给出的电量,用C 表示,以安时(Ah)为单位。 ⑴起动电池的容量 a. 额定储备容量,用Cr.n表示,其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 b. 实际储备容量,用Cr.e表示,其值应在第3次或之前的储备容量试验时,达到额定储备容量用Cr.n。 c. 20h率额定容量,用C20表示,其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 d. 实际容量,用Ce表示,其值应在第3次或之前的容量试验时,应不低于额定容量C20的95%。 ⑵牵引电池的容量 a. 额定容量,用C5表示,在30℃温度下放电5h,放电电流是C5/5(A),放电至单体电压1.70V,所给出的电量(Ah),其值应符合GB/T 7403.1-2008标准的规定。 b. 实际容量,用Ce表示,在规定条件下,电池所能放出的电量(Ah),其值应在第1次容量试验时应不低于额定容量C5的85%。实际容量在前10次容量试验内至少有1次 达到额定容量。 ⑶内燃机车用排气式电池的容量 电池的额定容量以C5表示,其值应在第6次循环内达到电池标称容量值,应符合GB/T 7404.1-2008标准的规定。 ⑷内燃机车用阀控密封式电池的容量 电池的额定容量以C5表示,其值应在第6次循环内达到电池标称容量值,应符合GB/T 7404.2-2008标准的规定。

⑸铁路客车用电池的容量 a. 额定容量,用C10、C5、C1表示,其容量值在进行容量试验时要达到额定值,在3次试验中有1次合格为合格,应符合GB/T 13281-2008标准的规定。 b. 实际容量,用Ce表示,即在规定条件下测得的电池实际放电容量。 c. 低温容量,用Cd表示,电池在零下40℃环境中静置8h,以I10(A)电流放电至单体电压1.60V,计算其容量,低温容量Cd与常温容量C10、C5、C1的比值不少于0.4(>40%)。 ⑹固定型防酸式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.90C10,第5次循环应达到C10;C1和1.0C容量分别在第7次、第9次循环达到额定值,应符合GB/T 13337.1-2008标准的规定。 ⑺固定型阀控密封式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.95C10,第3次循环应达到C10、C3、C1,应符合GB/T 19638.1-2008的规定。 ⑻小型阀控密封式电池的容量 C20容量应符合GB/T 19639.2-2008的规定。实际容量Ce在第5次充/放循环内应不低于C20。 ⑼电动道路车辆用电池的容量 a. 额定容量,用C3表示,第1次放电容量应不低于0.85C3,第10次放电容量或之前放电容量应达到C3,应符合GB/T 18332.1-2008的规定。 b. 低温容量,用Cd表示,电池在零下18℃环境中静置24h,以I3(A)电流放电至单体电压1.40V,其容量应不低于0.5C3。 ⑽电动助力车用密封式电池的容量 a. 额定容量,用C2表示,应在第3次循环内达到。 b. 实际容量,用Ca表示,应符合GB/T 22199-2008的规定。

锂离子电池生产工艺及技术测试总结

锂离子电池工艺配料、技术与测试方法 目录 第一部分 1.1 锂离子电池简介 ---------------------------------------------------- 2 1. 2. 锂离子电池组成 ---------------------------------------------------- 2 1. 3. 锂离子电池原理 ---------------------------------------------------- 2 1. 4. 锂离子电池的种类 --------------------------------------------------- 3 1. 5. 锂离子电池优缺点 --------------------------------------------------- 4 1. 6. 如何正确使用锂离子电池 ------------------------------------------ 5 第二部分 2.1正极配方 - ---------------------------------------------------- ------- 6 2.2负极配方---------------- ----------------------------------------------- 6 2.3正极混料 ---------------- ---------------------------------------------- 7 2.4负极混料 --------------------------------------------------------------- 8 2.5物料球磨 ---------------------------------------------------------------- 9 2.8-2.10组装----------------------------------------------------------------- 10 第三部分 3.1. 性能特点 -------------------------------------------------------------- 14 3.2. 技术指标 -------------------------------------------------------------- 14 第四部分 4.1.聚合物锂离子充电电池规格------------------------------ 15 4.2文档参考的国标依据 ---------------------------- ------------------ 15

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