鉅大LARGE | 點擊量:873次 | 2021年08月26日
新能源汽車中動力鋰電池的使用
動力鋰離子電池是目前混合動力汽車運用最廣泛的電池,缺了它,很多汽車的供電就會中斷。就像它的含義相同:動力鋰離子電池即為工具供應(yīng)動力來源的電源,多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車供應(yīng)動力的蓄電池。
一、車用動力鋰離子電池的緊要指標(biāo)
評價混合動力汽車車用動力鋰離子電池技術(shù)的指標(biāo)緊要有以下幾點:
(1)質(zhì)量比功率(W/kg):電池的質(zhì)量比功率代表每千克質(zhì)量的電池能供應(yīng)的功率。它的大小決定電池所能輸出的最大功率,標(biāo)志著汽車的加速性能和最高車速,對電動汽車的動力性能等有筆直影響。在混合動力汽車中,電池的比功率是最關(guān)鍵的因素,因為電池的電耗盡后可以在內(nèi)燃機工況下重新進行充電。
(2)質(zhì)量比能量(Wh/kg):標(biāo)志著純電動模式下的續(xù)駛能力。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
(3)循環(huán)次數(shù):動力鋰離子電池的工作是一個不斷充電-放電-充電-放電的循環(huán)過程,每充電和放電一次,動力鋰離子電池中的化學(xué)物質(zhì)就要發(fā)生一次可逆性的化學(xué)反應(yīng)。隨著充電和放電次數(shù)的新增,動力鋰離子電池中的化學(xué)活性物質(zhì)會發(fā)生老化,逐漸削弱其化學(xué)功能,降低動力鋰離子電池的充電和放電的效率,最后部分或完全喪失其充電和放電功能。動力鋰離子電池的工作循環(huán)次數(shù)是掂量動力鋰離子電池壽命的緊要指標(biāo),對動力鋰離子電池的使用有筆直影響。
(4)成本:電池的成本與電池的新技術(shù)含量、材料、制作辦法和加工規(guī)模有關(guān),目前新開發(fā)的高比功率的動力鋰離子電池成本較高。
二、對動力鋰離子電池的要求
動力鋰離子電池一般指具有較高的容量和輸出功率能力,可用作電動汽車、輛驅(qū)動電源的兩次電池。一般情況下,混合動力汽車車用動力鋰離子電池進行的是頻繁、淺度的充放電循環(huán)。在充放電過程中,電壓、電流可能有較大的變化。針對這種使用特點,混合動力系統(tǒng)對電池有以下、特別要求:
(1)大功率充放電能力:質(zhì)量比功率和體積比功率是掂量蓄電池快速充放電能力的指標(biāo),相對、于比能量要求,混合動力汽車比較功率要求更高。
(2)充放電效率:動力鋰離子電池中能量的循環(huán)非得經(jīng)過充電-放電-充電的循環(huán),高的充放電效率對保證整車效率具有至關(guān)緊要的用途。
(3)相對穩(wěn)定性:動力鋰離子電池應(yīng)該在快速充放電和充放電過程變工況的條件下保持性能的相對穩(wěn)定,使其在動力系統(tǒng)使用條件下能達到足夠的充放電循環(huán)次數(shù)。
隨著人類環(huán)保意識的不斷加強,石油資源逐年減少,油價逐步攀升,降低汽車污染和節(jié)約能源已成為世界各國政府面對的嚴(yán)峻問題。蓄電池技術(shù)和氫氣的制取、運輸、儲存、成本等嚴(yán)重制約了電動汽車和燃料動力鋰電池汽車的發(fā)展,因而混合動力汽車應(yīng)運而生。在混合動力汽車中,由于采用了高功率的能源儲存裝置(蓄電池、超級電容等)能向汽車供應(yīng)瞬時的能量而可減小發(fā)動機尺寸,提高效率,降低排放和燃油消耗,且可在進行制動和減速時回收能量。鉛酸蓄電池質(zhì)量重,不能快充深放,循環(huán)壽命短;鋰離子電池具有大電流性能差,價格高和安全性問題,目前還不適于混合動力汽車的發(fā)展。鎳氫電池具有高比功率、電流充放電大、無污染、安全性能好等特點,廣泛使用在混合動力汽車上。
廣義上說,混合動力汽車是指擁有至少兩種動力源,使用其中一種或多種動力源供應(yīng)部分或者全部動力的車輛。但是,在目前實際生活中,混合動力汽車多半采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機和電動機作為動力源,通過混合使用熱能和電力兩套系統(tǒng)開動汽車。使用的內(nèi)燃機既有柴油機又有汽油機,因此可以使用傳統(tǒng)汽油或者柴油,也有的發(fā)動機經(jīng)過改造使用其他替代燃料,例如壓縮天然氣、丙烷和乙醇燃料等。使用的電動力系統(tǒng)中包括高效強化的電動機、發(fā)電機和蓄電池。蓄電池目前使用的有鉛酸蓄電池、鎳錳氫電池和鋰離子電池,未來應(yīng)當(dāng)還能使用氫燃料動力鋰電池。