铅炭电池或将成为混合动力汽车标配
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南都电源:杭州南都动力科技有限公司(筹)新型动力及储能电池生产线建设项目可行性研究报告本项目产品为动力及储能电池,从产品类别上划分属于新型高能阀控蓄电池(简称VRLA 电池)和锂离子电池,这两类产品是国家科技部认定的隶属高效节能与新能源领域的高新技术产品(参见《中国高新技术产品目录》),是国家发改委《产业结构调整目录》中的鼓励类产品,是国家大力扶持的具有较高环保效益的新产品,也是《国家重点支持的高新技术领域》及“十一五”化学与物理电源行业重点支持发展的产品。
科技部、财政部、国家税务总局于2008 年联合发布了《关于印发〈高新技术企业认定管理办法〉的通知》(国科发火[2008]172 号),规定“新型高容量、高功率电池与相关产品”属于国家重点支持的高新技术领域中的“新能源及节能技术"范围,业内企业经认定后可依法享受所得税税率为15%的优惠。
2010 年9 月,国务院通过《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》。
决定从我国国情和科技、产业基础出发,现阶段选择节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个产业,在重点领域集中力量,加快推进。
同时,在这些产业强化科技创新,提升产业核心竞争力。
积极培育市场,营造良好市场环境。
新能源、电动汽车等七大战略性新兴产业将成为我国在本轮国际金融危机背景下继四万亿投资和十大产业振兴规划之后的新一轮刺激经济的方案。
其中,新能源产业中,有4 个重点,分别为发展核能、太阳能、风能、生物质能;在新能源汽车产业中,有 2 个重点,分别为发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车。
值得一提的是,在电动汽车的8 研制方面,经过近10 年的自主研发和示范运行,我国动力电池关键技术、关键材料和产品研发与国外先进水平比较总体相当,车用电机与国际先进水平差距不大,是为数不多的具备一定技术能力的产业领域。
我国新能源汽车发展步伐正在加快。
目前,多部委均牵头制订涉及扶持新能源汽车发展的相关政策.由科技部牵头的《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》已制订完毕,最迟明年正式对外公布.根据《规划》,小型化和汽车电气化是中国汽车未来发展的两大方向,2015 年中国电动汽车保有量计划达到100 万辆,动力电池产能约达100 亿瓦时。
铅酸铁锂电池的区别和用途铅酸电池和铁锂电池是两种常见的电池类型,它们在化学构成、性能特点和应用领域上存在一些区别。
下面将详细介绍它们的区别和用途。
1. 化学构成:铅酸电池(Lead-acid battery)是由一个负极(铅)和一个正极(铅二氧化物)之间的电化学反应构成的。
正极涂覆有硫酸铅电解液,电解液将两个极板隔离,形成电化学反应。
这种电池是一种可逆电池,通过反向通电可以将电池充电,使反应恢复正常。
铁锂电池(Lithium iron phosphate battery)是以正极材料为锂铁磷酸盐的电池。
其正极材料是通过将铁磷酸盐粉末与炭黑、导电剂等混合制成糊状,再通过涂覆在铝箔上而制成。
负极常使用石墨材料。
2. 性能特点:(1)性能比较:铅酸电池具有较低的比能量和功率密度,充放电效率较低,自放电率高,寿命较短,但是成本较低。
而铁锂电池具有较高的比能量和功率密度,充放电效率高,自放电率低,寿命较长,但成本相对较高。
(2)环保性:铅酸电池由于含有重金属铅,不仅会产生废液和废气,对环境造成严重污染,而且铅对人体健康有害。
而铁锂电池是一种环保型电池,不含有重金属,安全无污染,符合环境保护要求。
(3)安全性:由于铅酸电池比较重,并且采用液态电解液,其在高温或过充放电等情况下容易发生放电过程中爆炸,泄漏等安全问题。
而铁锂电池采用固态电解液和高温稳定性较好的锂铁磷酸盐材料,具有更好的安全性能。
3. 应用领域:铅酸电池广泛应用于汽车等交通工具的起动行驶和系统电源,以及UPS(不间断电源)等需求大电池容量的场合。
铁锂电池则更适用于需要高能量密度、长寿命、轻量化和环保的领域,如电动汽车、混合动力汽车、储能电站、消防设备和军事等。
总结来说,铅酸电池和铁锂电池在化学构成、性能特点和应用领域方面存在明显区别。
铅酸电池具有低成本和成熟的技术,适合用于起动行驶和电源供应等领域。
而铁锂电池具有高能量密度、长寿命、轻量化和环保等优点,更适用于电动车辆和储能系统等领域,是一种具有广阔发展前景的新型电池技术。
混合动力车用VRLA蓄电池负极的失效机理及碳添加剂的作用(2)赵杰权;马宁;柳厚田【摘要】综述了常规阀控式铅酸(VKLA)蓄电池在混合动力车应用中,硫酸铅不断积累的特点及产生的机理.结合失效机理,论述了各类碳材料加入负极后,对电池性能改善作用方面的最新研发进展.不同种类的碳添加剂对抑制硫酸盐积累具有各自不同的作用,其复合添加剂的协同效应更能有效抑制负极硫酸铅的不断积累和延长电池循环寿命,是更有前途的添加剂.【期刊名称】《蓄电池》【年(卷),期】2011(049)002【总页数】9页(P51-59)【关键词】混合动力车(HEV);阀控式铅酸(VRLA)蓄电池;高倍率部分荷电态(HRPSoC);碳添加剂;碳的作用【作者】赵杰权;马宁;柳厚田【作者单位】香港一电实业(宜兴)有限公司,江苏,宜兴,214215;香港一电实业(宜兴)有限公司,江苏,宜兴,214215;复旦大学化学系,上海,200433【正文语种】中文【中图分类】TM912.4抑制负极中硫酸铅不断积累的方法主要有:①向负极中加入高含量的碳材料等添加剂。
②铅膏配方、装配工艺等的优化,包括电极制作条件、装配压力、电解液浓度优化和添加微量元素等。
③改进板栅设计,使电流分布更均匀。
④优化电池结构设计,如将单头卷绕式电池改为双头双极柱卷绕式电池、将常规电池结构改为平板式电池或双极性电池。
⑤使用高频脉冲技术对电极表面充电。
⑥高倍率充/放电保护系统,主要通过并联一个超级电容来实现。
⑦采用超级电池设计。
对于上述方法②,巴甫洛夫(Pavlov)等人[12]已报道,在HRPSoC循环时,可适当将硫酸钡的含量增加到约1%,同时应该不用或少用木素等有机膨胀剂。
木素的加入对电极反应存在阻化作用,会大大降低电池的循环寿命。
增加负极的孔率及酸含量,可能有助于延长电池的循环寿命,有报道说采用低密度正极板可延长电池的HRPSoC循环寿命。
方法③和④主要是优化结构,使充/放电电流密度分布更均匀,起降低电池极化的作用,也可延长电池循环寿命[2,17]。
混合动力客车常用储能元件及应用方案厦门金龙旅行车有限公司林剑健[摘要]混合动力客车已成为现阶段实现节约燃油消耗、改善城市环境的有效举措之一。
储能元件作为混合动力系统关键技术之一,实际使用中的成熟、可靠性一直是人们关注的重点。
当前混合动力客车采用的储能元件主要有超级电容和电池,依据不同的能量耦合方式,实际采用的方案有:纯超级电容、纯电池、超级电容与电池。
选择何种储能应用方案,很大程度的影响了混合动力客车制造成本、安全可靠及动力性等性能指标。
[关键词]混合动力客车;储能元件;应用方案能源与环境已成为目前全球最关注的问题之一,自2009年我国“十城千辆”正式推广示范以来,低碳节能受到了国内各界的广泛关注,越来越多的客车企业都积极的投身到研究节能与新能源车型的洪流当中,而混合动力客车更是其中的被研究的主角。
混合动力车型具有节能、低排放、少污染、清洁、低噪声等多项优点。
除了电机、电控系统外,当前的混合动力客车的另一个关键技术在于储能元件。
目前混合动力车型使用的储能元件主要分为两种:超级电容和电池。
它们具有不同的性能与特点,各有优缺点;超级电容具有优异的功率性能,而电池具有良好的储能性能。
近年来,随着混合动力技术的推广创新,在储能元件的应用方面也是不断的发展。
目前在实际的使用中,主要有3种储能方式:①使用超级电容作为储能;②使用电池作为储能;③将两者结合起来,采用超级电容+电池的结构。
对于不同的使用场合,选用不同的储能方式,扬长避短,是实现混合动力客车储能方案优化的有效途径。
1超级电容1.1超级电容的分类超级电容也称为双电层电容、黄金电容、法拉电容和电化学电容等,是一种介于电解质电容器和电化学蓄电池之间的新型的储能装置。
其是依靠电解质与电极接触界面上形成的特有的双电层结构储存能量。
它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
根据电极材料的不同,超级电容可以分为3类:(1)炭电极双电层超级电容;(2)金属氧化物电极超级电容;(3)有机聚合物材料电机超级电容;根据电解液的不同,可将超级电容分为2类:(1)有机电解液超级电容;(2)水基溶液超级电容;目前,典型的超级电容的比能量一般为11W h/kg,比功率一般为304W/kg[1],循环使用寿命可达为10000次。
铅炭电池与锂电池的比较铅炭电池铅炭电池是一种新型的超级电池,是将铅酸电池和超级电容器两者合一:既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点,也发挥了铅酸电池的比能量优势,且拥有非常好的充放电性能--90分钟就可充满电(铅酸电池若这样充、放,寿命只有不到30次)。
而且由于加了炭(石墨烯),阻止了负极硫酸盐化现象,改善了过去电池失效的一个因素,更延长了电池寿命。
铅炭电池是将非对称超级电容器与铅酸电池采用内并联方式两者合一的混合物,作为一种新型的超级电池,铅炭电池是将铅酸电池和超级电容器两者技术的融合,是一种既具有电容特性又具有电池特性的双功能储能电池。
因此既发挥了超级电容瞬间功率性大容量充电的优点,也发挥了铅酸电池的能量优势,一个小时就可充满电。
拥有很好的充放电性能。
由于使用了铅炭技术,铅炭电池的性能远远优于传统的铅酸蓄电池,可应用于新能源车辆中,如:混合动力汽车、电动自行车等领域;也可用于新能源储能领域,如风光发电储能等。
Lead-carbon电池具有与传统铅酸电池相近的低廉价格优势及成熟的工业制造基础,在各种应用领域有着极强的竞争力优势。
这种混合技术能够在车辆加速和制动期间快速地输出和输入电荷,特别适合于微混合动力车的“停止一启动”系统。
铅炭电池可以提高原来铅酸蓄电池的功率,延长使用寿命。
特性:技术优势铅炭电池是铅酸电池的创新技术,相比铅酸电池有着诸多优势;铅炭电池有以下优势:一是充电快,提高8倍充电速度;二是放电功率提高了3倍;三是循环寿命提高到6倍,循环充电次数达2000次;四是性价比高,比铅酸电池的售价有所提高,但循环使用的寿命大大提高了;五是使用安全稳定,可广泛地应用在各种新能源及节能领域。
此外,铅炭电池也发挥了铅酸电池的比能量优势,且拥有非常好的充放电性能——90分钟就可充满电(铅酸电池若这样充、放,寿命只有不到30次)。
而且由于加了炭(石墨烯),阻止了负极硫酸盐化现象,改善了电池失效的一个因素。
铅酸动力电池应用场景铅酸动力电池的应用场景引言:铅酸动力电池是一种常见的储能设备,具有较高的能量密度和较低的成本,因此在多个领域广泛应用。
本文将介绍铅酸动力电池的应用场景,包括电动车、UPS电源、太阳能储能系统和船舶动力系统。
一、电动车电动车作为替代传统燃油车的新能源交通工具,在环保和能源节约方面具有重要意义。
铅酸动力电池在电动车中应用广泛,其成本低、技术成熟、安全性高等特点使其成为电动车的理想能源储存装置。
铅酸动力电池可以满足电动车对大容量、高能量密度和长循环寿命的要求,能够提供足够的动力,使电动车行驶更远。
二、UPS电源UPS(不间断电源)是一种用于保护电子设备免受电力中断或电压波动影响的设备。
铅酸动力电池在UPS电源中起到储能的作用,当外部电力供应中断时,电池能够立即为设备提供稳定的电力。
铅酸动力电池具有较低的自放电率和较长的续航能力,能够满足UPS电源对长时间备电的需求。
此外,铅酸动力电池具有价格低廉、维护简单等优点,使其在UPS电源中得到广泛应用。
三、太阳能储能系统太阳能储能系统是利用太阳能将光能转化为电能,并将电能储存起来以供后续使用的系统。
铅酸动力电池作为太阳能储能系统的重要组成部分,能够将太阳能转化的电能储存起来,并在夜间或阴天等无法获取太阳能时提供电力支持。
铅酸动力电池具有较高的循环寿命和较低的成本,能够满足太阳能储能系统对长寿命、低成本的要求。
四、船舶动力系统铅酸动力电池在船舶动力系统中也有广泛的应用。
船舶动力系统需要具备高能量密度和大容量的特点,以满足长时间航行的需求。
铅酸动力电池具有较高的能量密度和大容量的特点,能够提供足够的动力,使船舶能够顺利航行。
此外,铅酸动力电池还具有耐用性强、安全性高等特点,适用于船舶动力系统的特殊工作环境。
结论:铅酸动力电池作为一种成熟、可靠的储能设备,在电动车、UPS电源、太阳能储能系统和船舶动力系统等多个领域都有广泛的应用。
其成本低、技术成熟、安全性高等特点使其成为这些领域的理想选择。
电动汽车蓄电池的种类及原理简述电动汽车蓄电池的种类及原理简述摘要:随着人们对环境保护与节约能源的关注,电动汽车和混合动力汽车已经越来越引起人们的关注,而两者发展的核心及难点就在于蓄电池技术的发展。
本文分类介绍了几种电动汽车用蓄电池的技术状况及原理。
关键词:电动汽车;蓄电池Types and theory of batteries for EVsAbstract:Along with the great concerns about the enviromment protection and energy saving,people more and more advert to the EVs and HEVs.The core and dificulty of development of the both rest with the development of battery technology.This paper briefly introduces the technical and theory of batteries for EVs.Key words:electrtric vehicles(EVs);batteries电动汽车作为一种无废气排放的绿色汽车而引人注目。
作为无污染、能源可多样化配置的新型交通工具,近些年来引起了人们的普遍关注并得到了极大的发展。
电动汽车以电力驱动,行驶无排放(或低排放),噪音低,能量转化效率比内燃机汽车高很多,同时电动汽车还具有结构简单、运行费用低等优点,安全性也优于内燃机汽车。
但是,要想进一步普及,目前尚不可能。
电动汽车目前还存在价格较高、续驶里程较短、动力性能较差等问题,而这些问题都是和电源技术密切相关的。
目前制约电动汽车发展的关键因素是动力蓄电池不理想,对于开发电动汽车的竞争,最重要的就在于开发车载动力电池的竞争。
对电源系统的要求如下:(1) 高的比能量和能量密度;(2) 高的比功率和功率密度;(3) 快速充电和深度放电的能力;(4) 使用寿命长;(5) 自放电率小, 充电效率高;(6) 安全性能良好, 且成本低廉;(7) 免维修;(8) 对环境无危害, 可回收性好。
炭材料在铅炭电池中的作用机理及其研究进展宋云龙;朱卫民;陈苏祥;唐伟成【摘要】This paper introduces the characteristics and the application prospects of Pb-C batteries, analyzes the mechanisms of carbon materials in Pb-C batteries, and then discusses the key works of lead carbon technology and the main problems presently. At last the research progresses of carbon materials which are used in Pb-C batteries in recent years are reviewed.%文章简述了铅炭电池的特点及应用前景,对炭材料在铅炭电池中的作用机理进行了分析与讨论;介绍了铅炭技术的关键工作及当前面临的主要问题,讨论了炭材料改性等可行的解决方案;综述了近几年新型炭材料及其相应铅炭电池的研究进展。
【期刊名称】《蓄电池》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P146-150)【关键词】炭材料;超级电池;析氢;复合材料;铅炭电池【作者】宋云龙;朱卫民;陈苏祥;唐伟成【作者单位】卧龙电气集团浙江灯塔电源有限公司,浙江绍兴312000;卧龙电气集团浙江灯塔电源有限公司,浙江绍兴312000;卧龙电气集团浙江灯塔电源有限公司,浙江绍兴312000;卧龙电气集团浙江灯塔电源有限公司,浙江绍兴312000【正文语种】中文【中图分类】TM912.9人们将炭材料用于铅酸蓄电池已经有数十年的历史了,但都是以添加剂的形式,所占质量分数较小,一般低于 0.5 %。
直到 2006 年 L. T. Lam 等[1]首次制备出铅炭超级电池,炭材料在铅酸蓄电池中的应用才逐渐被人重视,并开展了深入的研究[2-3]。