电动汽车用动力电池

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1、第2章电动汽车用动力电池(一)2.1概述2.2铅酸蓄电池2.3镍氢电池2.4锂离子电池新能源汽车技术第1页2.1概述电池是电力汽车的动力源，是能量的存贮装置。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键是开发住比能量高、比功率大、使用寿命长、成本低的电池。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。新能源汽车技术第2页2.1.1电动汽车动力电池分类1．化学电池利用物质的化学反应发电。化学电池按工作性质分为原电池、蓄电池、燃料电池和储备电池。2．物理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。3．

2、生物电池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。新能源汽车技术第3页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标1．电压（1）端电压（2）开路电压（3）电动势（4）额定电压（5）放电电压（6）终止电压新能源汽车技术第4页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标2．容量（1）理论容量（2）实际容量（3）标称容量（4）额定容量（5）荷电状态新能源汽车技术第5页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标3．内阻电流流过电池内部受到的阻力，使电池电压降低，此阻力称为电池内阻。由于电池内阻作用，电池放电时端电压低于电动势和开路电压。充电时端电压

3、高于电动势和开路电压。4．能量电池的能量是指在一定放电制度下，电池所能输出的电能，单位是W·h或kW·h。它影响电动汽车的行驶距离。新能源汽车技术第6页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标（1）理论能量（2）实际能量（3）比能量（4）能量密度新能源汽车技术第7页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标5．功率电池的功率是指电池在一定放电制度下，单位时间内所输出能量的大小，单位为瓦（W）或千瓦（kW）。（1）比功率（2）功率密度新能源汽车技术第8页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标6．输出效率（1）容量效率式中，为电池的容量效率；为电池放电时输出的容量；为

4、电池充电时输入的容量。新能源汽车技术第9页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标（2）能量效率能量效率也称电能效率，是指电池放电时输出的能量与充电时输入的能量之比，即式中，为电池的能量效率；为电池放电时输出的能量；为电池充电时输入的能量。新能源汽车技术第10页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标7．自放电率自放电率是指电池在存放期间容量的下降率，即电池无负荷时自身放电使容量损失的速度。自放电率式中，为电池存储前的容量（Ah）；为电池存储后的容量（Ah）；为电池存储的时间，常用天、月计算。新能源汽车技术第11页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标8．放电速

5、率（放电率）放电速率一般用电池在放电时的时间或放电电流与额定电流的比例来表示。（1）时率（时间率）电池以某种电流强度放电，放完额定容量所经过的放电时间。汽车用电池一般用20h率容量表示。（2）倍率（电流率）电池以某种电流强度放电的数值为额定容量数值的倍数。新能源汽车技术第12页2.1.2电动汽车用动力电池的性能指标9．使用寿命使用寿命是指电池在规定条件下的有效寿命期限。电池发生内部短路或损坏而不能使用，以及容量达不到规范要求时电池使用失效，这时电池的使用寿命终止。电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。使用期限是指电池可供使用的时间，包括电池的存放时间。使用周

6、期是指电池可供重复使用的次数。新能源汽车技术第13页2.1.3电动汽车对动力电池的要求电动汽车对动力电池的要求主要有：（1）比能量高（2）比功率大（3）充放电效率高（4）相对稳定性好（5）使用成本低（6）安全性好；新能源汽车技术第14页2.2铅酸蓄电池铅酸蓄电池自1859年发明以来，其使用和发展已有100多年的历史，广泛用作内燃机汽车的起动动力源。电动汽车用铅酸蓄电池要用于给电动汽车提供动力，它的主要发展方向是提高比能量，增大循环使用寿命。新能源汽车技术第15页2.2.1铅酸蓄电池的发展动态日本GS公司生产的SER60电池比能量为34Wh/kg，能量密度为9

7、1Wh/L，比功率为300W/kg（50%DOD）；日本松下公司生产的动力型铅酸蓄电池循环寿命已突破1000次（80%DOD。美国BPC公司和Trojon公司开发的双极性密封铅蓄电池，正负极位于同一片导体的两侧面，用吸液式纤维隔板贮存电解液组成密封电池。其额定电压为180V，容量为60Ah，比能量≥50Wh/kg，峰值比功率>700W/kg，循环寿命≥1000次，预计使用寿命10年。新能源汽车技术第16页2.2.1铅酸蓄电池的发展动态国内研制开发的电动汽车用水平极板铅酸蓄电池已经达到了以下性能指标：3h率比能量45Wh/kg，10min持续比功率80W/kg

8、，快速充电性能4~5h100%充电,15~20min