新能源电动汽车电池技术探析
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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。
新能源汽车燃料电池技术前景研究随着环保意识的不断增强,新能源汽车已经成为车市上的重要一环。
而在新能源汽车技术中,燃料电池技术的应用正在逐渐得到推广和普及。
燃料电池技术具有高效、环保、安全等优点,被认为是未来汽车发展的重要方向。
本文将对新能源汽车燃料电池技术的前景进行研究,并对其发展趋势进行预测。
一、技术原理燃料电池技术是将化学能转化为电能的一种技术,在新能源汽车中,燃料电池主要由负极、正极和电解质三部分组成。
其中,正极和负极用金属催化剂,电解质为中性或碱性,其在燃料电池工作过程中作为离子传递载体。
在隔膜的作用下,燃料电池的正极和负极之间会发生氢气和氧气的化学反应,产生水和电能。
二、市场前景1.政府鼓励中国政府已经制定了新能源汽车产业发展战略,明确了对新能源汽车的支持和鼓励。
随着政策力度的不断加强,燃料电池汽车的研发和生产将得到更多的支持和关注。
2.市场需求随着环境污染的日益严重和油价不断攀升,市场需求正在逐渐转向环保、节能汽车。
燃料电池汽车具有零排放、高效率、长续航里程等优点,符合现代社会的新能源汽车需求。
3.技术进步随着科技的不断发展,燃料电池技术的研究和应用也在不断进步。
在燃料电池材料和核心技术方面的突破和创新,将为燃料电池汽车的发展提供更好的条件和保障。
三、发展趋势1.技术突破燃料电池汽车的核心技术在于催化剂和电解质,未来要实现技术突破,需要在这两个方面下硬功夫。
比如,对于催化剂来说,当前主要依赖于贵金属催化剂,高成本制约了燃料电池汽车的商业应用。
因此,研究和开发低成本、高效、长寿命的催化剂是燃料电池汽车技术发展的关键。
在电解质方面,则需要研究和开发更强的离子交换膜,提高其传递效率,降低内阻。
2.市场推广随着技术进步和政策不断落实,燃料电池汽车将逐渐普及到消费者中,市场推广将成为燃料电池汽车成功商业化的重要步骤。
因此,燃料电池汽车生产企业应在保持技术领先的基础上,加大市场推广力度,提高消费者对其认知和认可度。
新能源汽车技术的技术原理和优缺点探究随着环境污染日趋严重,新能源汽车成为了现代社会的发展趋势。
新能源汽车技术主要基于电力技术、化学技术和机械技术,是将各种技术融合起来实现的。
本文将探究新能源汽车技术的技术原理和优缺点。
技术原理:新能源汽车技术的核心是电动机和电池技术。
汽车使用电池作为能源,电池将化学能转换成电能,电能被送到电动机,电动机将电能转化为机械能驱动车轮。
另外,还需要控制系统和辅助设备来管理电池和电动机之间的能量转换,以及帮助驾驶员控制车辆。
目前,新能源汽车技术主要包括纯电动车、混合动力车和燃料电池车三种类型。
纯电动车:纯电动车依靠电动机提供动力,不需要燃料进行燃烧。
纯电动车的优点是非常环保,零排放,能源利用效率高,噪音小。
缺点是续航里程短,充电时间长,动力性能有限,价格高。
混合动力车:混合动力车是同时使用燃油和电力,电池的电能由燃油发动机产生。
混合动力车的优点是续航里程较长,低油耗,动力性能较强。
缺点是电池成本较高,电池续航里程有限,需经常使用燃油发动机。
燃料电池车:燃料电池车利用氢气和氧气反应产生电能。
燃料电池车的优点是动力性能强,续航里程长,零排放,能源利用效率高。
缺点是氢气存储困难,成本高。
技术优缺点:新能源汽车技术的优点主要体现在环保和能源利用上。
由于新能源汽车使用电池或燃料电池作为能源,不需要燃油进行燃烧,因此零排放,对环境没有污染。
新能源汽车还可以利用可再生能源作为能源,例如太阳能和风能等,因此能源利用效率高,有利于节约能源。
新能源汽车技术的缺点在于其续航里程短,充电时间长,动力性能有限,成本高等。
这些因素制约了新能源汽车的市场发展。
总的来说,新能源汽车技术在环保和能源利用方面取得了巨大的进步,但仍需要进一步提高续航里程,降低成本,完善技术,扩大市场份额。
电动汽车电池管理系统研究现状与分析一、本文概述随着全球对可再生能源和环保技术的需求日益增长,电动汽车(EV)已成为现代交通工具的重要发展方向。
电动汽车的核心部件之一是电池,其性能直接影响车辆的性能、续航里程和安全性。
电动汽车电池管理系统(Battery Management System, BMS)的研究和发展对于提升电动汽车的竞争力具有重要意义。
本文旨在全面概述电动汽车电池管理系统的研究现状,分析其主要技术挑战和未来发展趋势。
我们将介绍电动汽车电池管理系统的基本结构和功能,包括电池状态监测、电池均衡、热管理、能量管理等方面。
我们将重点分析当前电池管理系统的主要研究热点,如电池健康状态评估、电池安全预警和故障处理、电池能量优化管理等。
我们还将讨论电池管理系统在实际应用中面临的挑战,如电池老化、成本、可靠性等问题。
我们将展望电动汽车电池管理系统的未来发展趋势,包括新型电池技术的应用、智能化和网联化的发展、以及电池管理系统的标准化和模块化等。
通过本文的研究和分析,我们希望能够为电动汽车电池管理系统的进一步发展提供有益的参考和启示。
二、电动汽车电池管理系统的基本原理电动汽车电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)是电动汽车中的关键组成部分,其基本原理涵盖了多个方面,包括电池状态的监测、电池能量的管理、电池安全性的保护以及电池寿命的延长等。
电池状态的监测是BMS的基础功能。
这包括电池电压、电流、温度、内阻等关键参数的实时监测。
通过这些参数,BMS可以精确计算电池的荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)以及功能状态(SOP),为电动汽车提供准确的电池信息,确保车辆在各种工况下的稳定运行。
电池能量的管理涉及到电池充放电策略的制定。
BMS会根据车辆需求、电池状态以及外部环境等因素,智能地调整电池的充放电功率,实现能量的高效利用。
例如,在车辆高速行驶时,BMS会提高电池的放电功率以满足动力需求;在车辆低速行驶或停车时,则会适当降低放电功率,以减少能量消耗。
新能源汽车电池参数解读
电动汽车已经成为全球汽车市场的热门话题之一,而电动汽车的核心组
成部分之一就是电池。
新能源汽车电池的参数是衡量其性能和稳定性的重要
指标。
下面我将对新能源汽车电池的参数进行解读。
首先是电池容量。
电池容量是指电池能够存储的电能量,通常以单位安
时(Ah)来表示。
较大的电池容量意味着电池能够提供更长的续航里程,但也会增加电池的体积和重量。
其次是电池电压。
电池电压是指电池正负极之间的电压差,通常以单位
伏特(V)来表示。
较高的电池电压可以提供更高的动力输出,但也需要相
应的电动机和控制系统来匹配。
第三是电池充放电效率。
电池充放电效率是指电池在充电和放电过程中
的能量损失情况,通常以百分比(%)来表示。
较高的电池充放电效率意味
着电池能够更高效地转化电能,减少能量损失,提高续航里程。
最后是电池寿命。
电池寿命是指电池在正常使用条件下的使用寿命,通
常以循环次数或使用年限来衡量。
较长的电池寿命可以延长电池的使用寿命,减少更换电池的频率和成本。
总的来说,新能源汽车电池的参数对于用户选择电动汽车至关重要。
通
过了解电池容量、电压、充放电效率和寿命等参数,可以更好地评估和比较
不同电动汽车的性能和可靠性。
同时,随着电池技术的不断改进和创新,电
动汽车的性能和续航里程也将不断提升。
深入研究电动汽车动力电池的充放电特性在当前汽车产业向着环保、高效方向迅猛发展的大背景下,电动汽车作为未来智能交通的主要发展方向之一,备受瞩目。
作为电动汽车的核心部件之一,动力电池的充放电特性一直备受关注和研究。
本文将深入探讨电动汽车动力电池的充放电特性,从基本概念到影响因素逐步展开,带您解锁动力电池的神秘面纱。
电动汽车动力电池的基本概念动力电池是电动汽车的能量来源,其性能直接影响着电动汽车的续航里程、充电速度和安全性能。
动力电池通常由大量的电池单体组成,通过串联和并联的方式构成电池组,为电动汽车提供驱动能量。
充电特性分析充电过程充电是动力电池吸收外部电能转化为化学能的过程。
在充电过程中,电池需要同时考虑充电速度和充电效率,避免过快充电导致电池损伤,同时保证充电效率高以提高充电速度。
放电过程放电是动力电池将储存的能量转化为电能输出的过程。
放电过程中,需要考虑电池的输出功率、安全性能以及循环寿命。
合理控制放电速度和放电深度,可以有效延长电池的使用寿命。
影响充放电特性的因素温度温度是影响电池充放电特性的重要因素之一。
高温会加速电池的老化速度,降低电池性能,而低温则会影响电池的放电性能,降低续航能力。
充电速度充电速度直接影响着电池的充电效率和安全性能。
过快的充电速度会导致电池内部产生热量过大,增加安全隐患,降低电池循环寿命。
循环次数动力电池的循环次数也是影响充放电特性的重要因素。
循环次数过多会导致电池容量下降,影响电池的续航里程和性能表现。
通过深入研究电动汽车动力电池的充放电特性,我们可以更好地理解电动汽车的工作原理和性能特点,为电动汽车的设计、使用和维护提供指导。
未来随着科技的不断发展,相信电动汽车动力电池的充放电特性将会不断得到优化和提升,推动电动汽车行业迈向更加绿色、智能的未来。
电动汽车动力电池的充放电特性对电动汽车的性能和使用寿命具有重要影响,科学合理地管理和维护电池,将有助于提升电动汽车的整体性能和可靠性。
电动汽车行业的新技术研究与应用随着全球环保意识不断增强,电动汽车的市场份额越来越大。
近年来,电动汽车行业加速发展,新技术的研究和应用也愈加迅速。
本文就电动汽车行业的新技术研究和应用进行探讨。
一、电池技术电池技术是电动汽车的核心技术,其稳定性、寿命、容量等指标直接影响电动汽车的性能表现。
当前,有多种电池技术被广泛应用,其中锂离子电池是主流。
未来,氢燃料电池也有望成为电动汽车的新能源选择。
目前,固态电池技术逐渐影响着电动汽车的未来。
相对传统的液态电池,固态电池具有更高的能量密度、快速充电和更长的电池寿命。
同时,它也可以给电动汽车带来更轻便、更紧凑的设计。
二、自动驾驶技术自动驾驶技术是未来电动汽车发展的一个重要方向。
它可以通过传感器、激光雷达、相机等设备实现对道路、车辆和行人的实时监测,然后采用人工智能技术实现自动导航和控制。
未来电动汽车与自动驾驶技术的结合将为人们的出行提供更加便利、高效和安全的选择。
并且它还可以有效减少人为驾驶因素对交通安全的影响,大大降低交通事故的风险。
三、充电技术为促进电动汽车的普及和发展,充电技术的研究也是一个重要的方向。
为满足不同用户的充电需求,目前出现了多种充电方式,如快速充电、无线充电、便携式充电等。
未来,充电技术和设施也会呈现出更加智能、便捷的趋势。
例如,电动汽车与充电站的互联将大大提高充电效率和用户体验。
同时,智能充电设备也有望出现,通过人工智能技术,实现根据用户充电需求的智能推荐、智能充电等功能。
四、轻量化技术轻量化技术是提升电动汽车能源利用效率和行驶里程的关键。
通过使用轻质材料和降低车辆重量,电动汽车可以达到更优秀的动力性能和更长的续航里程。
近年来,轻量化技术的研究和应用潜力不断挖掘。
例如,可再生材料在电动汽车的部件制造和车身设计上得到广泛应用。
除此之外,3D打印技术也成为电动汽车轻量化的重要手段。
结语总之,电动汽车行业在新技术研究和应用方面日益积极和创新,这为电动汽车实现可持续发展提供了有力支撑。
新能源汽车电池讲解新能源汽车电池是新能源汽车的核心部件之一,它的性能和使用寿命直接影响着新能源汽车的续航里程和使用成本。
本文将从电池的种类、工作原理、性能参数和发展趋势等方面进行讲解。
一、电池的种类新能源汽车广泛使用的电池主要有锂离子电池、镍氢电池和固态电池等。
其中,锂离子电池因其能量密度高、自放电率低、无记忆效应等特点,成为新能源汽车的主流电池技术。
二、电池的工作原理电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
锂离子电池的工作原理是利用锂离子在正负极之间的迁移来实现充放电过程。
在充电时,锂离子从正极材料(如钴酸锂)迁移到负极材料(如石墨)上,电池储能;在放电时,锂离子从负极材料迁移到正极材料上,释放出电能。
三、电池的性能参数电池的性能参数包括能量密度、功率密度、循环寿命和安全性等。
能量密度指的是单位体积或单位质量的电池储存的能量,决定了新能源汽车的续航里程;功率密度指的是电池单位体积或单位质量的输出功率能力,影响着新能源汽车的加速性能和动力输出;循环寿命是指电池能够进行多少次充放电循环而保持性能不衰退,影响着电池的使用寿命;安全性是指电池在充放电过程中是否容易发生过热、短路等安全问题。
四、电池的发展趋势随着新能源汽车市场的快速发展,电池技术也在不断进步。
未来,电池的发展趋势主要包括提高能量密度、提高循环寿命、降低成本和提高安全性等方面。
提高能量密度可以进一步增加新能源汽车的续航里程,提高循环寿命可以延长电池的使用寿命,降低成本可以降低新能源汽车的价格,提高安全性可以保障用户的用车安全。
新能源汽车电池是新能源汽车的核心部件之一,其性能和使用寿命对新能源汽车的续航里程和使用成本有着重要影响。
随着电池技术的不断进步,相信新能源汽车电池的性能会越来越优异,未来新能源汽车市场将迎来更广阔的发展前景。
新能源汽车动力电池行业调研分析报告一、引言随着环境问题和能源危机的日益突出,新能源汽车逐渐成为了全球汽车产业的热门话题之一、作为新能源汽车的核心组成部分,动力电池行业也备受关注。
本报告旨在通过对新能源汽车动力电池行业的调研,分析其现状、发展趋势以及面临的挑战。
二、新能源汽车动力电池市场现状1.市场规模根据国家统计局数据显示,截至2024年,我国新能源汽车保有量超过600万辆,年销售量超过150万辆,市场规模庞大。
2.主要厂商与技术目前,新能源汽车动力电池市场上主要的厂商包括宁德时代、比亚迪、LG化学等国内外知名厂商。
宁德时代在锂电池领域拥有技术优势,占据着国内市场的相对领先地位。
3.政策环境政府的支持政策对新能源汽车动力电池行业的发展起到了重要的推动作用。
我国政府颁布了一系列鼓励新能源汽车消费和推动新能源汽车产业发展的政策,如补贴政策、购置税减免政策等。
三、新能源汽车动力电池行业发展趋势1.锂电池技术占主导地位目前,锂电池是新能源汽车动力电池行业的主流技术,具有能量密度高、寿命长等优势,其持续改进和创新意味着更好的性能和降低成本的潜力。
2.国内动力电池厂商发展迅猛随着中国汽车市场对新能源汽车的需求逐渐增加,国内动力电池厂商的发展也日益迅猛。
宁德时代等一批龙头企业崛起,成为国内动力电池行业的代表。
3.能量密度提升与成本降低四、新能源汽车动力电池行业面临的挑战1.能源密度与安全性的平衡提高能量密度是新能源汽车动力电池行业的追求目标,但同时也需要保持电池的安全性。
如何在提高能量密度的同时确保电池的使用安全是一个亟待解决的问题。
2.国际竞争与技术壁垒3.电池回收与再利用废弃动力电池的问题也是新能源汽车动力电池行业面临的挑战之一、如何实现电池的回收和再利用,以减少对环境的影响,是需要解决的难题。
五、结论新能源汽车动力电池行业正处于高速发展阶段,市场前景广阔。
锂电池技术在其中扮演着重要角色,国内企业在该领域发展迅猛。
新能源汽车的发展与电池技术研究随着环保意识的增强和能源消耗的不断加剧,新能源汽车已经成为了发展的重要方向,而电池技术是新能源汽车的关键所在。
本文将就新能源汽车的发展背景,电池技术的现状和未来展望进行分析和探讨。
一、新能源汽车的发展背景新能源汽车是指使用替代传统燃油的一类汽车,主要包括电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等。
新能源汽车的兴起源于全球能源危机和环境问题,随着政府的政策引导和技术进步,新能源汽车得到了越来越广泛的认可和应用。
在政策上,各国政府纷纷出台了一系列鼓励新能源汽车发展的政策,如奖励政策、补贴政策、减免税政策等,为新能源汽车的推广提供了政策支持。
在技术上,新能源汽车的技术不断发展和完善,电动汽车的续航里程不断提高,混合动力汽车的燃油经济性也在不断改善。
燃料电池汽车应用了高效节能的氢能源技术,成为了未来新能源汽车的发展方向。
二、电池技术的现状电池技术作为新能源汽车核心技术之一,发展趋势日益明显。
目前,电池技术主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。
铅酸电池是目前应用最广泛的电池,成本较低,但续航里程短,不适用于长途出行。
镍氢电池续航里程较长,成熟度高,但是成本和重量限制了其应用的范围。
锂离子电池是目前应用最广泛的新能源汽车电池,具有高能量密度、长使用寿命、轻量化等特点,并且可通过“能量密集”来实现长续航里程,成为新能源汽车的主流动力电池。
但目前锂离子电池存在能量密度不足、充放电时间长、寿命不长等问题。
充电时间过长是限制其使用的主要因素之一,因此提高充电速度成为目前电池技术研究的重点。
还有,锂离子电池的制造及废弃处理问题也是需要关注的问题所在,相关的环保技术需进一步发展。
三、电池技术的未来展望在未来,电池技术将会迎来更多的发展机遇。
无锂化学电池、钠离子电池、石墨烯超级电容器等新型电池技术正在逐渐崛起,这些电池技术均具有高能量密度、长寿命、快速充电等特点,成为新能源汽车的发展热点。
钠离子电池因为钠的价格较为低廉,且资源丰富,成为可持续性发展的选择之一。
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新能源电动汽车电池技术探析
作者:姬超
来源:《山东工业技术》2017年第17期
摘 要:电动汽车是最具发展潜力的新能源汽车,以电力为驱动,有着噪声低、低排放、
效率高等特点,应用前景广阔。本文围绕新能源电动汽车对其电池技术进行了讨论。
关键词:电动汽车;比能量;可靠性;锂离子电池
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.051
0 引言
由于传统内燃机汽车所造成的环境和能源问题愈加突出,汽车行业发展受阻。目前我国科
研机构和汽车制造企业都加大了对新能源电动汽车的研发力度,以期解决现存电动汽车电池技
术难题。
1 新能源电动车电池技术
根据能源供给类型的不同,电动汽车可分为纯电动车、混合电动车和燃料电池电动车,且
这三种电动车电池技术均面临着技术难题,较难量产推广。电池技术是影响新能源电动车推广
和广泛应用的重要因素,所以迫切需要解决电池的容量和能源补充问题。
2 新能源电动车电池技术对比
(1)铅酸蓄电池。铅酸蓄电池是由浸入稀硫酸电解液的正极板(PbO2)和负极板(Pb)
组成。充放电反应方程式:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O。
该种电池的性能指标中的比能量和比功率均较低,电池的循环使用寿命也较短,充电所需
时间较长,这些特点致使其在电动车领域的推广受到很大制约。同时,该种电池技术较为成
熟,可以大批量生产,其造价也低,所以这种电池也具有一定的应用空间,目前是被用于行驶
里程短,重点要求较低的场合,例如目前已投入使用的电动观光车、电动叉车、短途电动公交
车等。
(2)镍氢电池(NiMH)。由镉镍电池发展而来的镍氢电池是由电解液(KOH)、碱式
氧化镍(NiOOH)组成的正极和吸氢合金(MH)组成的负极构成。充放电反应方程:
NiOOH+MH⇋M + Ni( OH)2。
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镍氢电池充电时间短、容量大、放电深度大,更有着耐过充和过度放电等优点,但是由于
金属镍价格较昂贵对其在在电动车领域的推广和应用。镍氢电池与锂离子电池相比,能量密度
较弱但可靠性高、成本低。在不久的将来镍氢电池会成为混合动力电动车的主流电池。
(3)燃料电池(Fuel Cell,FC)。燃料电池由正极、负极(不包含活性物质)和电解质
隔膜组成。目前研究以氢燃料电池为主,充放电反应方程:2H2+O2→2H2O。
作为被汽车制造商重点投资的燃料电池,仅须补充燃料与空气即可,并不需要充电储能的
过程。氢燃料电池不仅供电效率高、功率密度高,也有着无污染和可循环利用的优点。但是其
造价太高、启动时间过长,制造和存储代价高且氢燃料电池加氢站的建设有着很大的难度。就
目前来说,燃料电池电动车只是处于研发阶段,尚存在较多技术难题,在短期内很难进行大规
模的推广。基于燃料电池绿色环保的作用,燃料电池未来肯定会成为解决能源危机的动力电
池,有着较为广泛的前景。
(4)锂离子电池。锂离子电池主要包括正极(锂离子金属氧化物LiMO2构成)、负极
(焦炭或石墨C构成)和有机溶液(溶有锂盐)。充放电反应方程:LiMO2 + nC⇋Li1-xMO2
+ LixCn。
锂离子电池的性能要优于前两种电池性能,有着体积小、寿命长和自放率低的优点,锂离
子电池并不存在传统蓄电池出现的“记忆效应”,该电池无污染,所以该种电池一直被看好,是
最具有实用价值的电动车电池。但锂离子电池在快速放电性能、价格、过放电保护方面有着不
足之处。而大容量、高功率的锂离子电池在安全方面有着一定能够隐患,使其大规模推广受到
限制,现在主要被用于容量较小、功率较低的电动汽车的应用中。目前各国汽车生产商都在重
点研究锂离子电池技术,主要围绕如何降低电池成本,实现快速便捷放电,确保大容量的电池
安全性为研究重点。
3 锂离子电池技术
(1)锂离子电池材料技术。该种电池正负极材料体系很丰富。用于动力电池的NCM三
元层状正极材料,其中LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的应用比较成熟,而拥有较高容量的
LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2已被批量应用。近几年铝掺杂的锂镍钴氧电池将被用于驱动电动汽车,
与锰酸锂混合也可用于制造车用动力电池。磷酸铁锂电池生产已满足客车和专用车辆的应用。
用于负极的材料石墨、硬/软碳和合金负极材料,其中石墨应用最为广泛,无定形硬碳或软碳
与石墨混合已经逐渐被应用。钛酸锂负极材料倍率性和循环性佳,但比能量低、成本高,适用
于大电流充电。将纳米硅或硅氧化物作为负极材料已有小批量应用,但还需研究出解决因锂嵌
入硅后造成的体积膨胀导致使电池循环寿命减少问题的方法。锂离子电池电解液中六氟磷酸锂
及其它新型锂盐、溶剂提纯、电解液配制、功能添加剂技术不断进步,而如何提高电池工作电
压,如何改善电池高低温性能是现在研究方向,目前安全型离子液体电解液以及固体电解质均
在研制中。聚烯烃微孔膜是现如今锂离子电池隔膜销售中的主要产品,而耐高温、高电压隔膜
将会是未来的主要发展方向。
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(2)单体电池技术。单体电池形状主要有圆柱、方形金属壳(铝/钢)和方形软包散装,
而车用电池组容量大、电池数量多、管理系统复杂。目前圆柱电池技术并不能满足车用电池需
求;方形电池电芯制作方式较多(正极包膜叠片、卷绕+叠片、叠片+卷绕等),制作出的电池
容量大,适用于软极片电池(磷酸铁锂和三元材料的电池)。叠片式电池在各材料体系中均适
用,可靠性高,与卷饶电池相比寿命较长,例如日产Leaf纯电动汽车、Volt插电式混合动力
汽车电池均采用叠片式。软包电池电芯的制作则与方形金属壳电池类似。总体来看,我国单体
电池生产正在由半自动向着全自动大规模制造迈进。
(3)电池系统技术。我国动力电池系统产品存在功能简单、数据采集可靠性较弱,SOE
估算精度、热管理、均衡、安全管理等有待提升,而核心元器件则差距大。电池系统应从结构
设计优化与材料选型两个方面入手结构抗振、抗冲击以及轻量化集成优化设计进行研究,并从
故障诊断预测、热安全监测预警和防控三个方面进行关键技术的开展。
4 结语
综上所述,对于新能源电动汽车来说镍氢电池性能要优于铅酸蓄电池,燃料电池和锂离子
电池比与镍氢电池相比性能性能更佳,但都有着各自难以突破的技术难题。基于锂离子电池各
项性能和目前技术研究程度,不久的将来锂离子电池会被广泛应用于纯电动汽车。
参考文献:
[1]文晓明.电动汽车电池技术研究与展望[J].汽车零部件,2015.
[2]黄学杰.电动汽车动力电池技术研究进展[J].科技导报,2016.