目前,经过十余年的研究开发,我国新能源纯电动汽车取得了一系列突破,并开始逐步投放市场,但是仍然存在很多问题。其中,电动汽车的耐久性和动力性能是许多这些问题的重点。
动力电池系统是限制耐力和动力性能的关键技术问题。在此,本文旨在对电动汽车电池系统的发展现状进行一定的介绍。
目前,纯电动汽车中使用的动力电池主要包括铅酸电池,镍氢电池和锂离子电池。电池的反应原理图如下图(a)(b)(c)所示,其基本性能如下。
图(a)是铅酸电池的工作原理图图(a)是铅酸电池的工作原理图。它主要通过化学反应实现化学能和电能之间的转换,从而实现能量的存储和释放。
目前,铅酸电池技术成熟,过放电性能好,安全性能好,价格低廉。它们广泛用于电动自行车,电动摩托车和低速纯电动汽车。
但是,由于它们的比能量和比功率低,它们不能满足要求。纯电动汽车的续驶里程要求尚未在纯电动汽车中广泛使用。
图(b)是镍氢电池的工作原理图图(b)是镍氢电池的工作原理图。它主要通过化学反应实现化学能和电能之间的转换,从而实现能量的存储和释放。
然而,与铅酸电池相比,Ni-MH电池具有环境友好,电流放电大,比铅酸电池更高的能量密度以及没有记忆效应的优点。缺点是电压平台较低(1.2V)。
纯电动汽车需要它。大量的串联和并联组合使电池组的一致性变差,并且电池管理系统复杂,这限制了其在纯电动汽车中的使用。
图(c)锂离子电池的工作原理图(c)是锂离子电池的工作原理图。它主要通过离子的迁移实现化学能和电能之间的转换,从而实现能量的存储和释放。
锂离子电池的电池电压是镍氢电池的三倍,具有比能量密度较大,无记忆效应,充放电效率高,自放电率低,循环寿命长,不易充电的优点。 -污染性质。
因此,锂离子电池已成为纯电动汽车中使用最广泛的动力电池。其中,以磷酸铁锂三元材料为代表的锂离子电池,由于其能量密度可以达到130Wh / kg-140Wh / kg,且充放电平台稳定,安全性能好,低温性能好。
循环寿命更好。 2015年10月11日,在合肥中国新能源汽车动力电池材料高峰论坛上,华中科技大学材料科学与工程学院院长黄云辉也表示,磷酸铁锂电池是通过纳米技术应用的和富含锂的技术。
能量密度将大大提高,并且磷酸铁锂电池的成本低于2元/瓦时没有问题。因此,以磷酸铁锂为代表的三元材料电池现在是纯电动汽车的主要电源。
尽管锂离子电池的能量密度和其他性能通过开发得到了极大的提高,但根据车辆油箱的当前位置,并且电池的重量可以满足车辆承载能力和轴负载分配的要求,具体动力电池的能量应达到500-700Wh / kg。当前的锂离子电池的能量密度远低于该值。
因此,增加动力电池的能量密度目前是限制锂离子电池发展的瓶颈。目前,为了突破低能量密度的瓶颈问题,国内外学者主要进行了以下研究。
就材料而言,硅基和锡基合金用作锂离子电池的阳极材料。即兴的理论能力。
动力电池系统是限制耐力和动力性能的关键技术问题。在此,本文旨在对电动汽车电池系统的发展现状进行一定的介绍。
目前,纯电动汽车中使用的动力电池主要包括铅酸电池,镍氢电池和锂离子电池。电池的反应原理图如下图(a)(b)(c)所示,其基本性能如下。
图(a)是铅酸电池的工作原理图图(a)是铅酸电池的工作原理图。它主要通过化学反应实现化学能和电能之间的转换,从而实现能量的存储和释放。
目前,铅酸电池技术成熟,过放电性能好,安全性能好,价格低廉。它们广泛用于电动自行车,电动摩托车和低速纯电动汽车。
但是,由于它们的比能量和比功率低,它们不能满足要求。纯电动汽车的续驶里程要求尚未在纯电动汽车中广泛使用。
图(b)是镍氢电池的工作原理图图(b)是镍氢电池的工作原理图。它主要通过化学反应实现化学能和电能之间的转换,从而实现能量的存储和释放。
然而,与铅酸电池相比,Ni-MH电池具有环境友好,电流放电大,比铅酸电池更高的能量密度以及没有记忆效应的优点。缺点是电压平台较低(1.2V)。
纯电动汽车需要它。大量的串联和并联组合使电池组的一致性变差,并且电池管理系统复杂,这限制了其在纯电动汽车中的使用。
图(c)锂离子电池的工作原理图(c)是锂离子电池的工作原理图。它主要通过离子的迁移实现化学能和电能之间的转换,从而实现能量的存储和释放。
锂离子电池的电池电压是镍氢电池的三倍,具有比能量密度较大,无记忆效应,充放电效率高,自放电率低,循环寿命长,不易充电的优点。 -污染性质。
因此,锂离子电池已成为纯电动汽车中使用最广泛的动力电池。其中,以磷酸铁锂三元材料为代表的锂离子电池,由于其能量密度可以达到130Wh / kg-140Wh / kg,且充放电平台稳定,安全性能好,低温性能好。
循环寿命更好。 2015年10月11日,在合肥中国新能源汽车动力电池材料高峰论坛上,华中科技大学材料科学与工程学院院长黄云辉也表示,磷酸铁锂电池是通过纳米技术应用的和富含锂的技术。
能量密度将大大提高,并且磷酸铁锂电池的成本低于2元/瓦时没有问题。因此,以磷酸铁锂为代表的三元材料电池现在是纯电动汽车的主要电源。
尽管锂离子电池的能量密度和其他性能通过开发得到了极大的提高,但根据车辆油箱的当前位置,并且电池的重量可以满足车辆承载能力和轴负载分配的要求,具体动力电池的能量应达到500-700Wh / kg。当前的锂离子电池的能量密度远低于该值。
因此,增加动力电池的能量密度目前是限制锂离子电池发展的瓶颈。目前,为了突破低能量密度的瓶颈问题,国内外学者主要进行了以下研究。
就材料而言,硅基和锡基合金用作锂离子电池的阳极材料。即兴的理论能力。
