电动汽车动力电池的研究和发展

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电动汽车动力电池影响因素研究

作者：林明河

来源：《电子世界》2012年第17期

【摘要】本文通过综合分析动力电池在设计、制造、安装、使用和维护过程中对电池本身性能和使用寿命的影响因素，提出了有针对性的控制和防范措施，以给汽车动力电池的生产和使用的提供一定的参考。

【关键词】电动汽车；动力电池；影响因素

1.引言

随着传统能源危机的逼近，人们对替代能源在汽车行业应用的期待更加强烈，而在汽车新型动力能源的选择中大容量的动力电池异军突起，正以独特的优势逐渐被人们所认可，但在动力电池的发展上还有很多技术难题和应用瓶颈需要去钻研和攻克，那么到底是什么因素在制约和影响着动力电池性能和使用效果的提升呢？本文通过调查和研究，分析和总结了影响动力电池性能和使用寿命的因素。现概述如下，期盼能对动力电池的发展有所推动作用。

2.动力电池本身性能的影响

2.1 电池的设计、制造工艺的影响

动力电池的机构设计及其制造工艺水平是影响电池使用寿命的内在因素。电池的结构设计会直接影响到电池的内阻、电池连接接触电阻、电池散热性能、比能量、比功率等关键性能，而正负极板的结构会影响动力电池瞬间大电流放电下的电压降水平，电解液的组成和密度会关系到电池在大电流下充放电的能力。

2.2 电池组成材料选择对动力电池性能的影响

动力电池一般由正负极板、有机电解液、隔膜、电池盖、电池壳等几部分组成，可以说电池中所有构件的材料选择都会对电池本身的性能产生深度影响，且以正极板的材料选择尤为关键。

这里以锂离子电池的正极材料的选择来简要阐述材料对电池性能的影响。锂离子电池中按照与锂组合的材料不同，其正极板材料分为四类，即三元类、锰类、NCA类及磷酸铁类。传统锂电池的正极材料一般使用钴酸锂(LiCoO2)，其在充电时由于晶体构造不够稳定，会影响电池的安全性能；而三元类是正极板的钴酸锂中的部分钴被镍和锰所取代，这样提高了其稳定性；NCA类材料是铝代替了三元类材料中的锰，大大提高了电池的能量密度，但安全性能仍龙源期刊网

新能源汽车论文新能源汽车动力电池简介及发展趋势(一)

新能源汽车动力电池是指供给电动汽车驱动的核心部件，是电动汽车性能的关键所在。本文将从以下几个方面介绍新能源汽车动力电池的背景、性能、发展趋势等方面。

一、背景介绍

新能源汽车动力电池由于其能够降低汽车尾气排放及油耗，以及为环境保护作出的贡献，越来越受到各国政府和消费者的青睐，市场需求日益增加。因此，在新能源汽车的发展过程中，动力电池的技术研发和产业化已成为了新能源汽车发展的重要一环。

二、性能介绍

新能源汽车动力电池的性能通常包括能量密度、功率密度、循环寿命、安全性、成本等方面。其中，能量密度和功率密度是衡量电池性能的两个重要指标，能量密度指单位体积或质量的电池储存能量的大小，功率密度则表示电池的输出功率，两者关系紧密，高能量密度和功率密度是电动汽车具备高速行驶、快速加速和远程驾驶等方面的基本保障；循环寿命指电池的使用寿命，也是衡量其经济性和环境性能的关键所在；安全性在电动汽车中非常重要，因此，在电池的设计、生产和使用过程中必须考虑切实保障其安全使用；成本则是考虑在市场竞争中保持价格竞争力的重要关键。

三、发展趋势

目前，新能源汽车动力电池技术的发展正逐渐趋于成熟，同时，由于国家政策的支持和市场需求的推动，电动汽车已经进入了高速发展的阶段，未来还将继续迈向更具规模和市场化的发展。在这种背景下，新能源汽车动力电池的发展趋势主要集中在以下几个方面：一是提高电池的能量密度和功率密度，并提高电池安全性和可靠性，使其更加符合市场需求；二是降低电池的成本，尽快实现规模化生产和市场竞争；三是增强电池的可循环性和使用寿命，以更好地满足消费者需求；四是运用先进技术提高电池的性能，如材料和加工技术的创新，以及人工智能和物联网技术的应用等，提高电池性能、增强应用场景和提高充电效率等。

总之，新能源汽车动力电池作为电动汽车性能的最重要组成部分之一，其优秀性能将对电动汽车的推广和应用起到积极的推动作用。未来，随着新能源汽车市场的快速发展，新能源汽车动力电池的技术和产业化也将进一步提高和完善，为人类创造一个更加美好的出行环境。

电动汽车电池相关技术与现状

摘 要

我国提出“十二五”期间的战略重点是新能源汽车产业建设及汽车的节能减排，重点是发展纯电动汽车、插电式混合动力汽车，注重传统汽车技术水平的提升，发展节能汽车，跟踪研究燃料电池汽车技术，适度发展替代燃料汽车。而电池是决定电动汽车性能的第一要素，电池水平逐步提高，电动汽车产业也就相应发展起来。

关键词：电动汽车 电池 技术

电池是电动汽车的动力源，是能量的存贮装置。因此在电动汽车上，电池系统是其关键核心部分。特别是在纯电动汽车上，蓄电池作为其唯一的动力源，所以更加重要。

目前，电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。化学电池是利用物质的化学反应发电的电池，按其工作性质分为原电池、蓄电池、燃料电池和储备电池。物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池。如太阳能电池、超级电容器、飞轮电池等。生物电池是利用生物化学反应发电的电池。如微生物电池、酶电池、生物太阳电池等。

现在已经实用化的车用动力蓄电池主要有传统的铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。在物理电池领域中，超级电容器也应用于纯电动汽车和混合动力汽车中。生物燃料电池在车用动力中应用前景也十分广阔，以氢为燃料的燃料电池和氧化物燃料电池的研发已进入重要发展阶段。电池作为电动汽车的储能动力源，在电动汽车上发挥着非常重要的作用，要评定电池的实际效应，主要看电池的性能指标。电池的性能指标主要有电压、容量、内阻、能量功率、输出功率、自放电率、使用寿命等。目前电动汽车对动力电池的要求主要有比能量高、比功率大、充放电效率高、相对稳定性好、使用成本低、安全性好等。

铅酸蓄电池

铅酸蓄电池的应用历史最长，也是最成熟、成本售价最低廉的蓄电池。它已实现大批量生产。但它比能量低，自放电率高，循环寿命低。当前存在的主要问题是其一次充电的行程短。

铅酸蓄电池的基本原理

铅酸蓄电池的工作原理

铅酸蓄电池主要由正极极群、负极极群、电解液和容器组成。它的正极是PbO2负极是金属Pb，正负极板放在硫酸的水溶液。其反应方程式如下：

第

24卷第

2期辽宁工学院学报

Vol.24　

No.2

2004年

4月JOURNALOFLIAONINGINSTITUTEOFTECHNOLOGY

Apr.2004

①

电动汽车用动力电池的现状及发展趋势

邱　纲1

,陈　勇1

,李　东2

(

1.辽宁工学院汽车与交通工程学院

,辽宁锦州　

121001;2.辽宁石油化工大学

,辽宁抚顺　

113000)

摘　要

:电动汽车的发展已经成为当今世界各国的热点

,动力电池是电动车的关键技术和影响电动车发展的

主要障碍之一。本文介绍了铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和燃料电池的历史、工作原理和现状以及将来的前景。

关键词

:铅酸蓄电池

;镍氢蓄电池

;锂离子蓄电池

;燃料电池

中图分类号

:U469.72 文献标识码

:

A 文章编号

:10052

1090(

2004)

022

00412

04

PresentStatusandProspectofEVSPoweredwithBatteries

QIUGang1

,

CHENYong1

,

LIDong2

(

1.Automobile&TrafficEngineeringCollege,LiaoningInstituteofTechnology,Jinzhou121001,China;2.Liaoning

PetrochemicalUniversity,Fushun113000,China)

Keywords:

VRLA;

Ni2

MHbattery;

lithiumationbattery;

fuelbattery

Abstract:

Developmentofelectricvehicleshasbecomeaneye2

catchingandmuchconcerningmatterall

overtheworld.

TheuseofbatteriesinEVSisofkeytechnology,

however,

resistingandinfluencing

EVSdevelopmenttosomedegree.