2009电动车电池及其温度管理初步研究.pptVIP

电动车电池及其温度管理初步研究 重庆超力高科技有限责任公司2009年10月 电动车电池发展情况 1 锂离子电池 2 电池的温度管理 3 主要内容 电动车包括： 1.电动自行车； 2.电动摩托车； 3.四轮微型电动车； 4.电动汽车。（纯电动车BEV、混合动力电动车HEV、燃料电池电动车FEV） 电动车的优越性： 1.可使用多种资源（不受石油的限制，可利用一切能发电的资源）； 2.环境污染低（包括发电，和电池制造使用过程对环境的污染）； 3.效率高（内燃机约12%，而电池19%）； 4.噪音低； 5.结构简单，使用维修方便； 6.使用环境广，不受使用环境影响。 电动车电池发展情况 电动车的关键问题： 除了电机及其控制系统、社会基础设施建设（充电站）外，最主要的问题是电池。 电动车电池发展情况 电动车用电池 蓄电池 燃料电池 直接将燃料的化学能转化为电能，以加注“燃料”的方式来补充能源。 充电方式补充能量，任何电资源均可利用。 铅酸蓄电池 镍氢蓄电池 钠硫蓄电池 锌空电池 镍镉蓄电池 锂离子电池 在众多电池中目前发展较好的是： 镍氢蓄电池 锂离子电池 电动车电池发展情况 评价车用电池的标准 1.能量比质量，Wh/kg，代表每kg的电池能够提供多少能量； 2.能量比体积，Wh/L，代表每L容积的电池能够提供多少能量； 3.功率比质量，W/kg，代表每kg的电池能够提供多大的马力； 4.寿命，工作时间和总行驶里程来； 5.经济性。 普通燃油汽车发动机：200Wh/kg 普通燃油汽车发动机：440W/kg 电动车电池发展情况 作为电动车用电池必须满足 1.贮能密度高（一次充电行驶里程长）； 2.能量输出密度高（加速性能、爬坡性能好）； 3.充电时间短、寿命长； 4.维修、保养费低； 5.安全性高（包括对环境的安全）； 6.价格低，有再利用性等技术特点。 镍氢蓄电池 锂离子电池 1000w/kg 功率比质量 1300w/kg 目前蓄电池研发的性能指标： 目前技术最成熟，应用最多的还是镍氢蓄电池 但锂离子电池又有不可替代的优势 自放电小，无记忆效应 3 1 能量密度高，输出功率大 2 环境 “友好”，绿色电池，使用寿命长 6 可快速充放电，充放电效率高 3 3 平均输出电压高（约3.2 V），放电平稳 3 5 工作温度范围宽 -25 ~ +80 ?C 4 锂离子电池的优点 这将指出，对电池温度必须进行有效管理。 1500 ~2000 1500 ~2000 500 500 300 循环次数 3.2 1.2 1.6 工作电压（V） 2000 ~3000 500 ~600 900 ~1000 200 ~250 150 ~ 200 功率密度 (W/kg) 90 ~100 110 ~120 55 ~60 70 ~75 35 ~40 能量密度 (Wh/kg) 高功率型 高能量型 高功率型 高能量型 锂离子电池（LiFePO4） 镍氢电池 铅酸电池 目前锂离子电池与其它动力电池的性能比较 故“锂离子电池”的前景极其光明！ 锂离子电池 锂离子电池 正极 负极 隔膜 电解液 锂离子电池体系结构 锂离子电池 锂离子电池几种主要正极材料的电化学性能 锂离子电池 前驱体 掺杂元素化合物 球磨混合 固相反应 颗粒整形 （气流磨） “原位碳包覆＋元素掺杂” LiFePO4材料 电化学分析 微观结构和形貌分析 聚丙烯 N2气中加热 冷却 LiFePO4制备技术路线 锂离子电池 搅 拌 连续涂布 连续辊压 连续分条制片 连续卷绕 焊集流体 滚槽焊底 注液封口 化成分容 检验入库 采用连续涂布、连续辊压、连续制片、连续卷绕。 LiFePO4工艺流程设想 锂离子电池 超力电池结构设想 锂离子电池 电池的温度管理 温度对充电次数和容量的影响 无论是锂离子电池还是镍氢电池，它们都有一个正常工作的温度范围。故对电池的温度管理必须提上议事日程。 就以锂离子电池为例：其正常工作的温度范围为：-25℃-80℃。 电池的温度管理 最好控制在10℃～40℃。 电池的温度管理 1.冷却/加热型式: 水冷(热)式 风冷(热)式 冷却时, 翅片或热管带走电池的热量,