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美国通用混合动力车用锂离子充电电池

美国通用混合动力车用锂离子充电电池
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常用几种充电电池基本常识

常用几种充电电池基本常识 作者:d2010ch来源:本站原创发布时间:2009-11-220:35:03[收藏][评论] 常用几种充电电池基本常识 一、充电电池简介 充电电池的种类 镍镉电池(Ni-Cd) 电压:1.2V 使用寿命为:500次 放电温度为:-20度~60度 充电温度为:0度~45度 备注:耐过充能力较强。 镍氢电池(Ni-Mh) 电压:1.2V 使用寿命为:1000次 放电温度为:-10度~45度 充电温度为:10度~45度 备注:目前最高容量是2100mAh左右。 锂离子电池(Li-lon) 电压:3.6V 使用寿命为:500次 放电温度为:-20度~60度 充电温度为:0度~45度 备注:重量比镍氢电池轻30%~40%,容量高出镍氢电池60%以上。但是不耐过充,如果过充会造成温度过高而破坏结构=>爆炸。 锂聚合物电池(Li-polymer) 电压:3.7V 使用寿命为:500次 放电温度为:-20度~60度 充电温度为:0度~45度 备注:锂电的改良型,没有电池液,而改用聚合物电解质,可以做成各种形状,比锂电池稳定。 铅酸电池(Sealed) 电压:2V 使用寿命为:200~300次 放电温度为:0度~45度 充电温度为:0度~45度

备注:就是一般车用电瓶(它是以6个2V串联成12V的),免加水的电池使用寿命长达10年,但体积和最量是最大的。 二、电池充电的名词解释 充电率(C-rate) C是Capacity的第一个字母,用来表示电池充放电时电流的大小数值。 例如:充电电池的额定容量为1100mAh时,即表示以1100mAh(1C)放电时间可持续1小时,如以2 00mA(0.2C)放电时间可 持续5小时,充电也可按此对照计算。 终止电压(Cut-off discharge voltage) 指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。 根据不同的电池类型及不同的放电条件,对电池的容量和寿命的要求也不同,因此规定的电池放电的终止电压也不相同。 开路电压(Open circuit voltage OCV) 电池不放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。 电池的开路电压,会依电池正、负极与电解液的材料而异,如果电池正、负极的材料完全一样,那么不管电池的体积有多大,几何结构如何变化,起开路电压都一样的。 放电深度(Depth of discharge DOD) 在电池使用过程中,电池放出的容量占其额定容量的百分比,称为放电深度。 放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系,当二次电池的放电深度越深,其充电寿命就越短,因此在使用时应尽量避免深度放电。 过放电(Over discharge) 电池若是在放电过程中,超过电池放电的终止电压值,还继续放电时就可能会造成电池内压升高,正、负极活性物质的可逆性遭到损坏,使电池的容量产生明显减少。 过充电(Over charge) 电池在充电时,在达到充满状态后,若还继续充电,可能导致电池内压升高、电池变形、漏夜等情况发生,电池的性能也会显著降低和损坏。 能量密度(Energy density) 电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。 一般在相同体积下,锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,因此在电池容量相等的情况下,锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。 自我放电(Self discharge) 电池不管在有无被使用的状态下,由于各种原因,都会引起其电量损失的现象。 若是以一个月为单位来计算的话,锂离子电池自我放电约是1%-2%、镍氢电池自我放电约3%-5%。 充电循环寿命(Cycle life) 充电电池在反复充放电使用下,电池容量回逐渐下降到初期容量的60%-80%。

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程

电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 规范性引用文件(其中的一部分) 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db 交变湿热(12h+12h循环)(IEC 60068-2-30:2005,IDT) GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动(数字控制)和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV)GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV)GB/T 19596-2004 电动汽车术语(ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 术语和定义 1.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置,必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注:蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制,或者通过蓄电池控制单元控制。 1.2 蓄电池控制单元 battery control unit (BCU) 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数,并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。 1.3 1 / 20

(完整版)锂离子电池常见名词汇总

电锂离子电池常见名词汇总 1、容量: 电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量,以符号C表示。 常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh)。 电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。 理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电池,常用比容量的概念,即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量,单位为Ah/kg(mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。 实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积,单位为Ah,其值小于理论容量。 额定容量也叫保证容量,是按国家或有关部门颁布的标准,保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。 2、内阻: 阻力称为电池的内阻。 电池的内阻不是常数,在放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。 电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在,使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压。 欧姆电阻遵守欧姆定律;极化电阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系,常随电流密度的对数增大而线性增大。 3、负载能力: 当电池的正负极两端连接在用电器上时,带动用电器工作时的输出功率,即为电池的负载能力。 4、内压: 指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。 5、充电率(c-rate): C是Capacity的第一个字母,用来表示电池充放电时电流的大小数值。 例如:充电电池的额定容量为1000mAh时,即表示以1000mA(1C)放电时 间可持续1小时,如以200mA(0.2C)放电时间可持续5小时,充电也可按此对照计算。 C是电池的容量,如标称容量1500mAh的电池,0.5C指充电电流 0.5*1500=750mA) 6、终止电压(Cut-off discharge voltage) 指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。 根据不同的电池类型及不同的放电条件,对电池的容量和寿命的要求也不同,因此规定的电池放电的终止电压也不相同。 7、开路电压(Open circuit voltage OCV) 电池不放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。

锂离子动力电池安全性及解决方法(2021)

Safety issues are often overlooked and replaced by fluke, so you need to learn safety knowledge frequently to remind yourself of safety. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 锂离子动力电池安全性及解决方 法(2021)

锂离子动力电池安全性及解决方法(2021)导语:不安全事件带来的危害,人人都懂,但在日常生活或者工作中却往往被忽视,被麻痹,侥幸心理代替,往往要等到确实发生了事故,造成了损失,才会回过头来警醒,所以需要经常学习安全知识来提醒自己注意安全。 在新能源汽车发展过程中,除价格高、续驶里程短和充换电基础设施不足外,动力安全性是消费者和专业人士关注的重点。这个问题也影响到了动力电池比能量的提升。 “发展防短路、防过充、防热失控、防燃烧及不燃性电解液是应对动力电池安全性的关键。”武汉大学艾新平教授在上海举行的第14届中国国际工业博览会新能源汽车产业发展高峰论坛上强调。 锂离子动力电池不安全行为的发生机制 艾新平分析指出,锂离子动力电池除了正常的充放电反应外,还存在很多潜在的放热副反应。当电池温度或充电电压过高时,很容易引发这些放热副反应。 主要的过热副反应包括:1.SEI膜在温度高于130℃时分解,使电解液在裸露的高活性碳负极表面大量还原分解放热,导致电池温度升高。这是引发电池热失控的根本原因。 2.充电态正极的热分解放热,及进一步由活性氧引发的电解液分

锂离子电池基础知识

电池基础知识培训资料 、锂离子电池工作原理与性能简介: 1、电池的定义:电池是一种能量转化与储存的装置,它通过反应将化学能或物理能转化为电能,电池 即是一种化学电源,它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供能源。 2、锂离子电池的工作原理:即充放电原理。Li-ion的正极材料是氧化钻锂,负极是碳。当对电池进行 充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放 电过程中,锂离子处于从正极一负极一正极的运动状态。Li-ion就象一把摇椅,摇椅的两端为电池的两 极,而锂离子就象运动员一样在摇椅两端来回奔跑。所以,Li-i on又叫摇椅式电池。 通俗来说电池在放电过程中,负极发生氧化反应,向外提供电子;在正极上进行还原反应,从外电路接收电子,电子从负极流到正极,而电流方向正好与电子流动方向相反,故电流经外电路从正极流向负极。电解质是离子导体,离子在电池内部的正负极之间定向移动而导电,阳离子流向正极,阴离子流向负极。整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质的离子体系构成的完整放电体系,从而产生电能。 正极反应:LiCoO2==== Li i-x CoO + xLi + + xe 负极反应:6C + xLi + + xe - === Li x C6 电池总反应:LiCoO2 + 6C ==== Li1-xCoO2 + LixC6 3、电池的连接: 根据电池的电压与容量的需求,可以把电池做串联、并联及混连连接 a、串联:电压升高,容量基本不变; b、并联:电压基本不变,容量升高; c、混联:电压与容量都会升高; 4、化学电池的种类: 锂离子电池按电池外形来分类,可分为圆柱形、方形、钮扣形和片状形等。

锂离子电池安全性

车用锂离子动力电池系统的安全性剖析 国家大力支持以电动汽车为主的新能源汽车新兴产业。然而以热失控为特征的锂离子电池系统的安全性事故时有发生,困扰着电动汽车的发展。动力电池安全性事故的常见形式及成因是什么?又该采取怎样的防范措施?小编带你一览要点。 1 动力电池安全性问题 锂离子动力电池事故主要表现为因热失控带来的起火燃烧。如表1和图1 所示。 表1 近年发生的锂离子动力电池事故 图1 近年来部分锂离子动力电池事故 锂离子动力电池系统安全性问题表现为3个层次(图2)。 1)电池系统安全性的“演变”。即电池系统长期老化——“演化”(事故1、2、3、5、7)和突发事件造成电池系统损坏——“突变”(事故4、6)。 2)“触发”——锂离子动力电池从正常工作到发生热失控与起火燃烧的转折点。 3)“扩展”——热失控带来的向周围传播的次生危害。

图2 动力电池系统安全性问题的层次 2 动力电池安全性演变 2.1 “演化”与“突变” 电池系统长期老化带来的可靠性降低,演化耗时长,可以通过检测电池系统的老化程度来评估电池系统安全性的变化;相比而言安全性突变难以预测,但是可以通过既有事故的形式来改进电池系统的设计。 2.2 安全性演化机理 电池系统任何部件的老化都可能带来安全事故的触发,如事故1、7。除此之外,电池本身的安全性演化主要表现为内短路的发展。电池内部的金属枝晶生长是造成内短路的主要原因之一。值得一提的是,老化电池的能量密度降低,热失控造成的危害可能会降低;另一方面老化电池更容易发生热失控。 图3 锂离子电池内部金属枝晶的生长与隔膜的刺穿

3 电池安全事故触发 3.1 热失控机理 经过演变过程,电池事故将会进入“触发”阶段。一般在这之后,电池内部的能量将会在瞬间集中释放造成热失控,引发冒烟、起火与爆炸等现象。当然电池安全事故中,也可能不发生热失控,热失控后的电池不一定会同时发生冒烟、起火与爆炸,也可能都不发生,这取决于电池材料发生热失控的机理。 图4、图5与表2展示了某款具有三元正极/PE基质的陶瓷隔膜/石墨负极的25 A·h锂离子动力电池的热失控机理。热失控过程分为了7个阶段。 图4 某款三元锂离子动力电池热失控实验数据(实验仪器为大型加速绝热量热仪,EV-ARC) 图5 某款三元锂离子动力电池热失控不同阶段的机理 表2 某款锂离子动力电池热失控的分阶段特征与机理

油电混合动力汽车详解 (1)

油电混合动力汽车详解 【汽车探索详解】如今节能减排已经成为一件很热门的事同时也是一件很重要的事,大到胡爷爷和奥巴马碰面都要谈。而对于汽车领域来说,同样也很热门,各个厂家都在竭尽所能的推出各种环保汽车。为汽车寻找代替能源,降低油耗甚至实现零油耗零排放,已经成为每一家车企的目标。 但在这乊前,油电混合动力系统显然更有实际意义。下面我们将为大家简单介绍混合动力系统的分类和简单工作原理,以及如今各个厂家的混合动力代表车型。 1.目前兲于油电混合动力汽车有很的说法,微混合、轻度混合动力、重混合动力、插入式混合动力等等,汽车探索为您解读它们分别是什么意思。 2.为您介绍混合动力汽车的发动机有什么特色,所用的电池有哪几种。 混合动力汽车由来已久,可能您会觉得难以置信,混合动力汽车已经有了上百年的历史。大名鼎鼎的费迪南德·保时捷在上世纪末就为一家名为Jacob Lohner的公司开发出一款油电混合动力汽车,甚至造出了四驱版本。 Lohner-Porsche的四驱车型

Lohner-Porsche的赛车型号 美国专利局兲于“Mixed Drive for Autovehicles”的专利 如果您有机会查一查美国专利局那些被尘封的资料,会惊奇的发现今年的3月2日距美国的第一个混合动力汽车专利已经过去了整整一个世纪!1909年,身在比利时的德国人Henri Pieper取得了一项名为“Mixed Drive for Autovehicles”的专利。 分类:目前主要以并联、混联为主,按混合度分类的说法也很常见 现代的混合动力汽车是仍上世纪90年代末才开始逐渐发展起来的。按照其工作斱式,大体上可以分为串联、并联和混联三种。 串联式:已经被淘汰 简单地说,串联式混合动力汽车的工作斱式就是用传统发动机直接通过发电机为电池充电,然后完全由电动机提供的动力驱动汽车。其目的在于使发动机长时间保持在最佳工作状态,仍而达到减排的效果。这种斱式的好处是发动机可以不受行驶状态的影响,一直处于最佳工作状态,对于改善排放大有好处,但转换效率偏低。这种斱式由于局限比较多,目前已不多见。丰田曾经将这种斱式应用在考斯特上,并迚行了批量生产。

锂离子电池充电原理详细解析

锂离子电池充电原理详细解析.txt48微笑,是春天里的一丝新绿,是骄阳下的饿一抹浓荫,是初秋的一缕清风,是严冬的一堆篝火。微笑着去面对吧,你会感到人生是那样温馨。本文由605760805贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 锂离子电池原理 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”。锂离子电池的内部结构如下图所示: 电池由正极锂化合物、中间的电解质膜及负极碳组成。◎当电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。一般采用嵌锂过渡金属氧化物做正极,如 LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。◎做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 等。◎电解质采用 LiPF6 的乙烯碳酸脂(EC)丙烯碳酸脂、(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等烷基碳酸脂搭配的高分子材料。◎隔膜采用聚烯微多孔膜如 PE、PP 或它们复合膜,采用 PP/PE/PP 三层隔膜优点是熔点较低,具有较高的抗穿刺强度,起到了过热保险作用。◎外壳采用钢或铝材料,具有防爆的功能。锂离子电池的额定电压为 3.6V。电池充满时的电压(称为终止充电电压)一般为 4.2V;锂离子电池终止放电电压为 2.5V。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到 2.5V 后还继续使用,则称为过放电,对电池有损害。 锂电池充电原理:锂电池充电原理: 锂离子电池充电原理图: 其中:Iconst:恒流充电电流; Ipre:预充电电流; Ifull:充满判断电流; Vconst:恒压充电电压; Vmin:预充结束电压及短路判断电压图一锂离子电池比较骄贵。如果不满足其充电及使用要求,很容易出现爆炸,寿命下降的现象。因为锂离子电池对温度、过压过流及过放电很敏感,所以所有的电池内部均集成了热敏电阻(监控充电温度)及防过压过流过放电保护电路。图一为标准锂离子电池充电原理曲线,锂离子电池的充电过程分三个阶段:预充电阶段;恒流充电阶段;恒压充电阶段。预充电阶段是在电池电压低于 3V 时,电池不能承受大电流的充电。这时有必要以小电流对电池进行浮充;当电池电压达到 3V 时,电池可以承受大电流的充电了。这时应以恒定的大电流充电。以使锂离子快速均匀转移,这个电流值越大,对电池的充满及寿命越有利;当电池电压达到 4.2V 时,达到了电池承受电压的极限。这时应以 4.2V 的电压恒压充电。这时充电电流逐渐降低。当充电电流小于30mA 时,电池即充满了。这时要停止充电。否则,电池因过充而降低寿命。恒压充电阶段要求电压控制精度为 1%,即电压要控制在 4.158V~4.242V 之间。 依国家标准,锂离子电池要能在 1C 的充电电流下,可以循环充放电 500 次以上。依一般的电池使用三天一充。这样电池的寿命应在 4 年。但用户在使用电池的时候往往发现,原装电池在使用 1 年,甚到半年左右的时间就报废了,这是因为劣质万能充惹得祸。下面将以万能充的充电原理及内部拆解分析一下为什么会对锂电池有损害:图二图二为现在市场上的万能充的充电原理图。由图看出,万能充是简单的恒压充电方式。这种充电方式对锂电池是有损害的。 1.当没电的电池插在万能充上时,充电器即以最大的电流为电池充电。如果在锂离子电池最虚弱的低压时就以大电流冲击,将会损害电池的寿命。 2.这种万能充没有温度控制功能。而且,万能充内部电路直接由 220V 转化为 5V 的直流,其转换效率低下,电路本身产生大量的热量,附加在了电池上。无形中造成了电池内部温度过高。电池的温度过高会对电池内部的化学转化造成不可逆转的影响。

锂离子动力电池的安全性问题分析Word版

锂离子动力电池的安全性问题分析 () 摘要:本文从锂离子电池材料和制作工艺两个方面分析影响锂离子电池安全性能的因素,并进一步分析锂离子电池组安全性的关键问题。 关键词:锂离子电池;安全性能;热稳定性;影响因素 Power type lithium ion battery safety problem analysis (Electrical Engineering College, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu, China) Abstract:This article from the lithium ion battery materials and production process analysis of two aspects of influence of lithium ion battery safety performance factors, and further analysis of lithium ion battery safety problems. Key words:Lithium ion battery; Safety performance; Thermal stability; Influence factors. 0 引言 锂离子电池是一种充电电池,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:充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。是现代高性能电池的代表。锂离子电池是最晚研究而商品化进程最快的一种高性能电池。锂离子电池以其独特的优势目前以成为各个领域广泛应用的新能源。锂离子电池具有电压高、比能量高、循环性能好等特点,越来越广泛应用发的3C市场领域、电动车(EV)和混合型电动车(HEV)市场领域、军事用途及空间技术领域。虽然,锂离子二次电池的安全性相对于金属锂二次电池有了很大的提高,但仍存在着许多隐患,比如:由于电池的比能量高,且电解液大多为有机易燃物等,当电池热量产生速度大于散热速度时,就有可能出现安全性问题。根据Ph.Biensan等的研究证明:锂离子电池在滥用的条件下有可能产生使铝集流体熔化的高温(>700℃),从而导致电池出现冒烟、着火、爆炸、乃至人员受伤等情况。因此对锂离子电池的研制和生产来说,电池的安全性不仅是指在各种测试条件下不出现冒烟、着火、爆炸等现象,最为重要的确保人员在电池滥用的条件下不受伤害。 1 锂离子电池的几代变革 第一代锂离子电池:负极:锂金属,工作电压高达3.7。由于直接以极其活跃的金属锂作为负极,安全隐患太大已经被淘汰。

关于-锂离子动力电池组的成本分析

关于锂离子动力电池的成本分析 一、锂离子动力电池的目标市场 锂离子电池由于工作电压高、储能较大、无记忆性和质量轻等优势发展迅速,一直在移动通讯、笔记本电脑等电器上大量使用;近年来随着新能源汽车的推广,锂离子电池被认为是最有效的能量工艺装置;同时新能源(太阳能、风能)并网发电站项目建设步伐加快,锂电池组为代表的储能技术成为核心发展的对象。 针对电动汽车使用的电池以功率型电池为主,其特点是:电池的放电倍率很大,那么在设计过程中就要注意减小电池的内阻;在极片的选取上,高功率型的电池极片要厚些,在涂敷的厚度上,高功率型的电池极片要涂得薄些,这样锂离子和电子在电阻相对较大的电极活性物质上迁移的距离小,总内阻减小,可以支持大电流,以达到高功率的要求; 针对储能电池以能量型电池为主,其特点与功率电池相反。对于高能量型电池,放电的倍率较小,那么在综合考虑内阻和容量的时候可以把容量排在前面,当然在增大容量的过程中也要尽可能地减小内阻。 二、锂离子动力电池组的产业链状况

结合项目目前的状况,这里重点讨论电芯的成本情况,因为作为一个电池组(电池包),电芯是基础,多个电芯串并联组成电池组,多电池组串并联组成电池包,然后装在电动车上使用或做储能电源。而且其成本特性属于变动成本,后期电池组装过程中更多的与设备、软件等固定成本相关。电芯的关键是:正极(阴极)、负极(阳极)、电解液和隔膜。 三、锂离子电池的成本分析 1、正极(阴极)材料:锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3: 1~4:1),因此正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。目前锂离子动力电池场上主要使用以下五种材料:

镍氢可充电电池以及充电电路

镍氢可充电电池以及充电电路 Ni-HM Rechargeable Battery and Charger 上个星期,充电器莫名其妙地坏了,折腾了几天终于修复好了,从中了解到了不少的知识,所以写下来与大家分享。 那可是当年一千多买的外语通9188原装充电器,用了至少五年了吧,效果感觉很好,可是怎么就不明不白的挂了呢?于是自己拆开检修,里面一块电路板,上面电阻、电感、电容和二极管、三极管都还挺多,还有一个核心IC(AZ339比较器),果真不赖。大致一看,并没有发现任何异常现象,且用万用表测变压器的220V输入端貌似开路。然后初步判定是变压器坏了,当买回来新变压器的时候才想起来不是变压器的问题,因为在接通和断开电源的瞬间,指示灯会闪一下,而且再用万用表一测,变压器的220V输入端阻抗很大,但并未开路。没搞清楚状况就下结论,真2。 再看了看充电电路板,崭新的,没有任何元件有损坏的迹象。花了半天的时间把电路画了出来,又测量、分析了半天,越是糊涂了。觉得整个充电电路的设计好奇怪,不知道是什么原理,真纳闷以前她是怎么正常充电的,而且效果也不错。 这两天在网上看到了一些关于可充电电池,充电电路之类的资料。觉得原理挺清晰,也不是很麻烦,于是决定要拯救我的充电器。 下面是一个镍氢电池的典型充电电路。 1.基准电压Vref形成 外接电源经插座X、二极管VD1后由电容C1滤波。VD1起保护作用,防止外接电源极性反接时损坏TL431。R3、R4、R5和TL431组成基准电压Vref,根据图中参数Vref= 2.5×(100+820)/820=2.80(v),这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计(单节镍氢充电电池充满后电压约为1.40V)。

电动汽车空调系统

电动汽车空调系统 、电动汽车空调系统 全球气候变暖、大气污染以及能源成本高涨等问题日趋严峻,汽车作为环境污染和能源消耗的主要来源之一,其节能减排问题受到了越来越广泛的重视,各国政府和汽车企业均将节能环保当作未来汽车技术发展的指导方向,这样节能环保的电动也就应运而生。电动汽车是集汽车技术、电子及计算机技术、电化学技术、能源与新材料技术于一体的高新技术产品,与普通内燃机汽车相比,具有无污染、噪声低及节省石油资源的特点。基于以上电动汽车的特点,它极有可能成为人类新一代的清洁环保交通工具,它的推广普及具有不可估量的重要意义。 电动汽车的出现也为电动汽车空调的研究开发提出了新的课题与挑战。汽车空调的功能就是把车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动性保持在使人感觉舒适的状态。在各种气候环境条件下,电动汽车车厢内应保持舒适状态,以提供舒适的驾驶和乘坐环境。另外,拥有一套节能高效的空调系统对电动汽车开拓市场也起到至关重要的作用。因此,在开发研制电动汽车同时, 必然也要对其配套的空调系统进行开发与研制。 对于目前传统燃油汽车空调系统,制冷主要采用发动机驱动的蒸汽压缩式制冷系统进行降温,而制热主要采用燃油发动机产生的余热。而对于电动汽车中的纯电动汽车以及燃料电池汽车来说,没有发动机作为空调压缩机的动力源,也不能提供作为汽车空调冬天制热用的热源,因此无法直接采用传统汽车空调系统的解决方案;对于混合动力车型来说,发动机的控制方式多样,故空调压缩机也不能采用发动机直接驱动的方案。综合以上原因,在电动汽车的开发过程中,必须研究适合电动汽车使用的新型空调系统。对于电动汽车来说,车上拥有高压直流电源,因此,采用电动热泵型空调系统,压缩机采用电机直接驱动,成为电动汽车可行的解决方案。 、电动汽车空调的特点 电动汽车空调与普通空调装置相比,电动汽车空调装置以及车内环境主要有以下特点:八、、? 1)汽车空调系统安装在运动的车辆上,要承受剧烈而频繁的振动与冲击,要求电动汽车

锂离子动力电池安全性问题影响因素

锂离子动力电池安全性问题影响因素... 影响动力电池安全性能的因素贯穿了一个动力电池从电芯选材到使用终结的生命周期的始终,因此原因复杂多样层次丰富。电芯材料本身,电芯的制造过程,电池集成中关于BMS(电池管理系统)和安全性方面的设计和使用工况都是锂离子电池安全性表现的影响因素。 在这些环节中,出现制造误差和滥用工况是无论如何也难以避免的,所以在这个现实条件下,对电池发生热失控的预案设计就显得尤其重要。本文通过对锂离子动力电池安全性能影响因素的梳理总结,以期为其在高能量/高功率领域的应用和研究提供可靠的依据。 1前言 锂离子电池因为其具备高能量密度,高功率密度和长使用寿命的特点,在化学储能器件中脱颖而出,现在在便携式电子产品领域已经技术成熟广泛应用了,如今在国家的政策支持下,在电动车领域和大规模储能领域的需求量也呈爆发式的增长。 锂离子电池在通常情况下是安全的,但是,时有安全性事故的报道呈现在公众面前。比较著名的有近几年的波音公司737 和B787飞机电池着火,比亚迪电动车起火,特斯拉MODEL S起火…这些锂离子电池安全性事故进入公众视野的最早时间可以追溯到4、5年以前。发展到现在,安全性仍然是制约锂离子电池在高能量/高功率领域应用的关键性因素。热失控不仅是发生安全性问题的本质原因,也是制约锂离子电池性能表现的短板之一。

锂离子电池的潜在安全性问题很大程度上影响了消费者的信心。虽然人们一直期待BMS能够准确地监控安全状况(SOS)并能预测和阻止一些故障的发生, 但是,由于热失控的情况复杂多样,很难由一种技术系统保障其生命周期中所面临的所有安全状况,所以,对其引发原因的分析和研究对一个安全可靠的锂离子电池来说仍然是必要的。 2电芯材料的选择 锂离子电池的内部组成主要为正极|电解质|隔膜|电解质|负极,在此基础上再进行极耳的焊接,外包装的包裹等步骤最终形成一只完整的电芯。电芯再经过初始的充放电,化成分容排气等步骤以后,就可以出厂使用了。这个过程的第一步,是材料的选择。影响材料的安全性因素主要是其本征的轨道能量、晶体结构和材料的性状。 正极材料 正极活性材料在电池中的主要作用是贡献比容量和比能量,其本征电极电势对安全性有一定的影响。例如,近年来,中国已经将低电压材料LiFePO4(磷酸铁锂)作为动力电池的正极材料广泛应用于交通工具(例如混合式动力车HEV,电动车EV)和储能设备(例如不间断电源UPS)中,但是LiFePO4在众多材料中所展现出来的安全性优势实际是以牺牲能量密度为代价的,也就是说会制约其使用者(如EV,UPS)的续航能力。而像NMC (LiNixMnyCo1-x-yO2)等三元材料虽然在能量密度上表现优异,但是作为动力电池的理想正极材料,安全性问题一直得不到完善

充电电池分类与原理

充电电池分类与原理: 充电电池的对比 可充电电池主要有铅酸蓄电池和碱性蓄电池两种。目前使用的镍镉NiCd)、镍氢(NiMH)和锂离子(Li -Ion)电池都是碱性电池。 铅酸电池 铅酸电池阀控式免维护铅酸电池的基本结构如图1所示。它由正负极板、隔板、电解液、安全阀、气塞、外壳等部分组成。正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质为海绵状纯铅(Pb)。电解液由蒸馏水和纯硫酸按一定比例配制而成。电池槽中装入一定密度的电解液后,由于电化学反应,正、负极板间会产生约为2.1V的电动势。新铅酸电池初次使用时,必须先充满电。如采用0.1C充电速率充电,大约需要55~75小时。蓄电池正常使用放完电后,应立即充电。通常采用的方法有:(1)分级定流充电法;(2)低压恒压充电法(带负载充电);(3)快速充电法。快速充电的初充时间不超过5 小时,正常充电时间可缩短到1小时左右。 镍镉电池NiCd电池正极板上的活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成,石墨不参加化学反应,其主要作用是增强导电性。负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成,氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性,防止结块,并增加极板的容量。活性物质分别包在穿孔钢带中,加压成型后即成为电池的正负极板。极板间用耐碱的硬橡胶绝缘棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔开。电解液通常用氢氧化钾溶液。与其它电池相比,NiCd电池的自放电率(即电池不使用时失去电荷的速率)适中。NiCd电池在使用过程中,如果放电不完全就又充电,下次再放电时,就不能放出全部电量。比如,放出80%电量后再充足电,该电池只能放出80%的电量。这就是所谓的记忆效应。当然,几次完整的放电/充电循环将使NiCd电池恢复正常工作。由于NiCd电池的记忆效应,若未完全放电,应在充电前将每节电池放电至 1V以下。 镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金。电解液通常用30%的KOH水溶液,并加入少量的NiOH。隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。NiMH电池有圆柱形和方形两种。圆柱形密封NiMH电池的结构如图2所示。 NiMH电池具有较好的低温放电特性,即使在-20℃环境温度下,采用大电流(以1C放电速率)放电,放出的电量也能达到标称容量的85%以上。但是,NiMH电池在高温(+40℃以上)时,蓄电容量将下降5~10%。这种由于自放电(温度越高,自放电率越大)而引起的容量损失是可逆的,几次充放电循环就能恢复到最大容量。NiMH电池的开路电压为1.2V,与NiCd电池相同。

汽车空调-文献综述

文献综述 1.汽车空调系统的组成与工作原理 1。1.汽车空调系统的组成 (1)制冷系统:对车内空气或外部进入车内的新鲜空气进行冷却,来实现降低车内温度的目的.f2)通风系统:通风系统一般分为自然通风和强制通风。自然通风是利用汽车行驶时,根据车外所产生的风压不同在适当的地方开设出风口和进风口来实现通风换气:强制通风是采用鼓风机强制外气进入的方式。(3)空气净化系统:空气净化系统是由空气过滤器、出风口等组成。(4)控制系统:控制系统主要由电气元件、真空管路和操纵系统组成. 1。2.汽车空调系统的工作原理 汽车空调的基本原理与通常的制冷原理基本一致。利用水的蒸发、冷凝过程,通过外界输入功达到制冷目的.当然一般空调的涵义乃是包括冷气、暖气、空气净化三个内容,本文仅就主要部分一一制冷这一环节加以展开。从蒸发器来的低压制冷剂气体被吸入压缩机气缸后.经压缩变成相对高温高压气体。然后进入冷凝器.经冷却后变成相对高压、常温液体.再经过膨胀阈降温降压后成为相对低温低压液体,该液体在蒸发器中蒸发吸热汽化后再被吸人压缩机进行压缩。如此不断循环。则冷风得以源源不断地被送入车厢,由此获得致冷功效。 2.汽车空调系统的技术创新 2。1.压缩机 压缩机是汽车制冷系统的心脏.是推动制冷剂在制冷系统中不断循环的动力源.变排量压缩机还起着根据复合大小调节制冷剂循环量的作用,其动力来源于汽车主发动机或辅发动机.压缩机的设计正朝着减少重量和体积、降低噪音和增加振动稳定性的方向发展.目前周外压缩机仍以斜板式、旋叶式和漩涡式压缩机为主。为减少离合器频繁闭合产生的嗓音和获得更佳的控制效果,外部控制式变排量压缩机逐渐成为世界车用空调压缩机的主导方向.它具有结构紧凑、重量轻和节省能源的优点。以日本电装DENSO 的变排量压缩机为例。它采用了树脂离合器.体积小,质量轻。而其中的新型控制阀能实现扭矩的估计和控制。另外,随着世界各国的环保意识的不断加强,电动压缩机也得到了进一步的发展。它能满足混合燃料电池车用空调的需要。DANFoSS。DENSO,ZEXEL 等国际性公司已进人二氧化碳压缩机小批量生产阶段.同时在节能方面。日本电装公司开发的~种外部电控变排量压缩机.排量叮从0-100%之间变化.压缩机的开停可完全不受离合器控制。因而这种压缩机取消r电磁离合器,使机组重量大为减轻。 汽车空调非常有潜力的压缩机-数码涡旋式压缩机数码涡旋式压缩机突出的优点是具有“轴向柔性"这一独特的性能,这可使定涡旋盘在轴向上有少量位移,使定涡旋盘与动涡旋盘之间始终用最佳力共同加载,实现无级的能量调节,非常适合汽车空调使用。数码涡旋压缩机工作原理是:压缩机容量是通过涡旋盘的周期性啮合与脱开来改变的。当外部电磁阀关闭时,数码涡旋象标准型压缩机一样工作,容量达到100%。当外

锂离子电池及充电方案详解

电池部分 一、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”。 ◎当电池充电时,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LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。 ◎做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。 ◎电解质采用LiPF6的乙烯碳酸脂(EC)、丙烯碳酸脂(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。

◎隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它们复合膜,尤其是PP/PE/PP三层隔膜不仅熔点较低,而且具有较高的抗穿刺强度,起到了热保险作用。 ◎外壳采用钢或铝材料,盖体组件具有防爆断电的功能。 产品结构模型图 二、锂离子电池的种类 根据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。 液态锂离子电池和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。一般正极使用LiCoO2,负极使用各种碳材料如石墨,同时使用铝、铜做集流体。 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。

丰田雷凌混合动力技术

毕业设计(论文)题目:丰田雷凌混合动力技术 系部:汽车工程学院 专业:汽车检测与维修 学号: 班级: 姓名: 指导老师: 2017年 4 月日

摘要 (3) 引言 (3) 一、概述 (4) (一)混合动力发展背景 (4) (二)混合动力简介 (4) (三)联接方式 (4) 二、雷凌混合动力系统主要部件简介 (6) (一)发动机 (6) (二)混合动力驱动桥总成 (8) 不同工况下发动机和电机的运转情况 (9) (三)变频器总成 (10) 变频器总成的冷却系统 (11) 混合动力冷却液更换、加入方法 (11) 在检查或维修高压系统时,请遵循以下安全措施 (12) (四)HV电池 (12) 雷凌HV电池的规格 (12) HV 电池冷却系统 (13) 冷却过程 (13) HV蓄电池进气口滤清器 (13) 三、功率控制单元 (14) 四、雷凌混合动力能量回收系统 (15) (一)混合动力系统在各个阶段的工作方式 (16) (二)高效制动系统 (16) 制动控制系统运作流程 (17) 四、故障案例分析 (17) 参考文献 (23) 致谢 (24)

摘要 混合动力汽车,指一辆车的驱动系由多个可以同时运转的单个驱动系联合组成。驱动系统能够保障车辆的行驶状态,同时可以决定车辆的行驶功率。目前较为时兴的是混合动力电动汽车。由于能源危机和环保的双重压力,混合动力电动汽车应运而生,而且具有广阔的发展前景 关键词:多个驱动系;混合动力汽车;广阔的发展前景 引言 作为混合动力车辆首先要有一台高效的发动机,尽可能的扩大发动机的高效率区间,并发动机最大限度工作在高效率区间并有效利用,提升工作效率。当发动机在低效率状态时用电动机取代发动机工作。车辆启动,汽车怠速和低速行驶时停止发动机,减少燃油损耗,当即提速到需要高功率输出时电动机配合发动机进行高功率输出。当发动机减速时电动机此时转变成发电机回收能量储存在驱动电池中,减少能量的损耗提升燃油经济性。高效利用能量。混合动力汽车的燃油经济性高了,而且行驶性能较好,混合动力汽车的发动机需要用燃油,而且在起步、加速时,因为有电动马达的配合,所以能够减少油耗,通俗的说,就是和相同排量的汽车比较,燃油消耗更少。而且,配合发动机的电动机能够在启动的瞬间产生强劲的动力,所以,使用者能够享受更强大的起步和加速。同时,还能实现较高水平的燃油经济性。

常用充电电池的参数及物理意义

高中生综合实践活动 课题名称:常用充电电池的参数及物理意义研究 研究时间:2018.4.1——2018.5.15 学校班级:桐乡第二中学 102班( 3人);110班( 3人) 指导老师:梁瑞霞 课题成员:杨宇杰(组长、第一执笔人) 成员:张成灯陈林光周天培夏明龙汤奇栋

常用充电电池的参数及物理意义研究报告 【摘要】本研究的主要目的在于认识常用充电电池的性能参数,了解这些参数代表的物理意义,掌握正确使用充电电池的方法,能运用物理知识解决生活中遇到的相关问题,提升环保意识。并在此过程中掌握一般的研究方法,提高收集和整合资料的能力,学会合理的利用网络资源等。 【关键词】充电电池、容量 电池是一种把化学能、内能、光能、原子能等形式的能量转化为电能的装置。化学电池按照工作性质可分为一次电池(原电池)和二次电池(可充电电池)。电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不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。人们每天都能与电池打交道,如随身听、电动玩具、钟表、遥控器、汽车摩托车的蓄电池等等。 电池如此常见,你们有认真观察过电池的销售包装都有哪些参数吗?这些参数都代表什么意思?在使用过程中要注意哪些事项?下面就让我们来深入了解一下电池的性能参数及物理意义吧。 一、电池的发展历史 1746年,荷兰莱顿大学的马森布罗克在发明了收集 电荷的“莱顿瓶”。他在做电学实验时,无意中把一个 带了电的钉子掉进玻璃瓶里,当他一只手拿起桌上的瓶子,另一只手刚碰到钉子时,突然感到有一种电击式的振动。于是,他又照着刚才的样子重复了好几次,而每次的实验结果都和第一次一样,于是他非常高兴地得到一个结论:把带电的物体放在玻璃瓶子里,电就不会跑掉,这样就可把电储存起来。 1780年,意大利解剖学家伽伐尼(Luigi Galvani )在做青蛙解剖时,两

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