电动汽车能量储能装置共61页文档

新能源汽车储能装置的概念新能源汽车储能装置是指将电能转化为化学能或电能进行存储的装置，以实现新能源汽车的动力来源转变和能量管理。

新能源汽车储能装置的出现，旨在解决传统汽车使用化石燃料所带来的环境污染和能源枯竭问题。

下面将从储能装置的分类、工作原理、技术发展和未来发展方向等方面详细介绍新能源汽车储能装置。

一、储能装置的分类目前，新能源汽车主要使用的储能装置可以分为两类：电池储能装置和超级电容器储能装置。

1. 电池储能装置电池储能装置是最常见的一种储能装置，它根据不同的工作原理可以分为铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和燃料电池等几种。

其中，锂离子电池被广泛应用于新能源汽车领域，因其高能量密度、较长的循环寿命和较低的自放电率等特点。

2.超级电容器储能装置超级电容器储能装置是一种高性能的储能装置，它可以实现高速充放电，具有较大储能容量和较长的循环寿命。

超级电容器储能装置具有高功率密度、低能量密度和瞬时功率输出大等特点，适用于对动力要求较高的应用场景。

二、储能装置的工作原理1. 电池储能装置工作原理以锂离子电池为例，其工作原理是通过锂离子在正负极材料之间的扩散和迁移来实现电荷与放电的过程。

当电池充电时，正极材料通过化学反应产生锂离子，并通过电解质和隔膜迁移到负极材料上进行储存；当电池放电时，锂离子会从负极材料释放出来，经过电解质和隔膜到达正极材料，并通过化学反应释放出电能。

2. 超级电容器储能装置工作原理超级电容器储能装置是通过电荷的静电吸附和脱附来实现充放电的过程。

当电容器充电时，正极和负极之间的电荷静电吸附，吸附在电极表面形成电荷层；当电容器放电时，电荷层中的电荷经电解质传导离开电极，实现放电过程。

超级电容器具有极快的充放电速度和较长的循环寿命，适合高功率应用场景。

三、储能装置的技术发展1. 化学储能技术目前主流的锂离子电池技术在安全性和能量密度方面存在一定的限制，因此需要进一步研发新型电池材料，提高电池的能量密度和循环寿命。

沿海企业与科技ＣＯＡＳＴＡＬＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥＳＡＮＤＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２００８年第０３期（总第９４期）ＮＯ．０３，２００８（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙＮＯ．９４）电动汽车的新型储能装置———超级电容器评介刘延林［摘要］文章重点介绍超级电容器的结构特点、性能优势、研究进展及应用领域。

以期在倡导建设节约型社会中，使更多的新能源汽车生产厂家，对这一新型储能装置有更深的了解和认识。

［关键词］超级电容器；电动汽车；辅助能源［作者简介］刘延林，国家机动车产品质量监督检验中心（上海），研究方向：新能源汽车检测工程技术，上海，２０１８０５［中图分类号］Ｕ４６９．７２［文献标识码］Ａ［文章编号］１００７－７７２３（２００８）０３－００３４－０００５一、引言超级电容器也称电化学电容器，具有良好的脉冲性能和大容量储能性能，质量轻、循环性能好，是一种新型绿色环保的储能装置，近年来受到科研人员的广泛重视及应用市场的关注。

在现代高科技产业发展领域中，由于大量大型装备配套动力电源系统既要求具备高比能量，又要求电源系统具备高比功率，而就化学电源本身的特性而言，两者很难兼顾。

特别是在需要高功率脉冲输出的场合，常规的化学电源很难满足要求，如军用特种车辆在全天候条件下的快速启动、卫星通讯、爬坡等等。

上述场合现在通常使用铅酸、镉镍等电池产品作为电源时，其比功率往往在１００～３００Ｗ／ｋｇ，不仅笨重、维护复杂而且充电速度低、使用寿命短。

而超级电容器组合的比功率可以达到１５００～５０００Ｗ／ｋｇ。

同时，不含充电电池组的超级电容器组合的比功率更可以达到１５００～１００００Ｗ／ｋｇ，其特性更适于未来艰苦环境工作以及相关电子技术进步对电源系统提出的技术要求。

二、超级电容器的结构虽然，目前全球已有许多家超级电容器生产商可以提供许多种类的超级电容器产品，但大部分产品都是基于一种相似的双电层结构，超级电容器在结构上与电解电容器非常相似，它们的主要区别在于电极材料，如图１所示。

December
郭栋
(本刊编委会委员、“新能源汽车”栏目主持专家)从图1中我们看到，这款汽车的电池包是由5图1 蓄电池相关技术参数
总负
中间负
图3 电池包支撑结构
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特斯拉Model S85底部的电池组，车主还为它装上4个车超过7 000颗18650锂电池组成，非常沉重，近900kg。

池组附近有加强筋和框架保护，如图5所示。

图4 蓄电池包内结构
图5 特斯拉S85蓄电池图6 蓄电池内部结构
图7 电池板熔丝km。

图9 典型的电池包中置图图10 典型的电池包顶置图
特斯拉这版电池有444节18650锂电池，每74节并联成一组，共有6组串联成一板。

简单来说就是积少成多，其内部结构如图6所示。

拆除电池板前端顶盖后，可清晰看到排列着两块电池组。

整个电池板的熔丝位于这两块电池组一侧，如图7所示。

总熔丝
顶置蓄电池
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2015/12·汽车维修与保养。

3.电动汽车动力储能装置第三章电动汽车动力储能装置3.1 车用动力电池概述电动汽车动力储能装置定义：电动汽车中安装能够储存能量的装置。

电动汽车的发展关键技术是提高动力电池性能，既是当前普及应用电动汽车的瓶颈，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。

3.1.1 电池的种类（车用动力电池）生物电池：利用生物分解反应过程中表现出来的带电现象所进行的能量交换。

物理电池：物理原理制成的电池，在一定条件下直接实现能量交换。

化学电池：化学反应产生的能量直接转换成电能。

3.1.2 化学电池的基本组成化学电池一般由电极（正极和负极）、电解质、隔膜与外壳构成。

1）电极：电池的核心部分。

⑴活性物质：能够通过化学反应释放电能的物质。

要求：在电解液中的化学稳定性好和电子导电性好。

权重：决定化学电池基本特性的重要部分。

⑵导电骨架：传导电子和支撑活性物质的作用。

2）电解质：电池内部阴、阳极之间担负传递电荷的作用。

包括液体电解质与固体电解质。

要求：化学性质稳定，使得贮存期间电解质与活性物质界面间的电化学反应速率小（自放电容量损失小）。

3）隔膜：为避免内部阴、阳极之间距离很近而产生内部短路造成严重的自放电现象而添加的绝缘隔膜。

形状一般为薄膜、板材或胶状物。

要求：化学性能稳定，具备一定机械强度、对电解质离子运动阻力小、电的良好绝缘体。

4）外壳：盛放和保护电池其它成分的容器。

要求：足够的机械强度、耐振动、耐冲击、耐腐蚀、化学性能稳定。

3.1.3 电池的基本常识和术语⑴电池的组合：蓄电池作为动力源，一般要求具有较高的电压和电流，需要将若干单体电池通过串联、并联、复联方式组合成电池组使用。

⑵电池的放电：蓄电池向外部负载输送电流。

放电参数：放电深度（DOD）：电池当前的放电状态，用实际放电容量与额定容量的百分比表示。

放电率：放电的速率，时率或倍率表示。

时率：一定的放电电流（恒流）放完额定容量所需要的小时数；2）额定容量（保证容量）：规定条件下测得的蓄电池最低容量；3）可用容量（实际容量）：规定条件下完全充电的蓄电池释放的电量；4）剩余容量：蓄电池使用后，在指定放电率和温度状态下可以从电池中放出的电量。