純電動汽車簡單介紹二

1、純電動汽車簡單介紹（二）(電動汽車電池)蔡救國 電動汽車電池分兩大類，蓄電池和燃料電池。蓄電池適用于純電動汽車有包括鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鈉硫蓄電池、超級電容器等。 燃料電池是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學反應(yīng)產(chǎn)生電流，包括堿性燃料電池(afc)、磷酸燃料電池(pafc)、熔融碳酸鹽燃料電池(mcfc)、固體氧化物燃料電池(sofc)、質(zhì)子交換膜燃料電池(pemfc)、直接甲醇燃料電池(dmfc ) 下圖： 燃料電池理論上可能是最合適的動力電池，可以像普通燃油汽車一樣不受續(xù)駛里程的限制，但是成本高、原料儲備困難等問題使得燃料電池全面推廣還有一段距離。目前絕大多數(shù)純電動汽車動力所用

2、的是充電蓄電池，電池類型主要包括鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池。鉛酸電池是目前技術(shù)最為成熟的電池類型，成本低、性能可靠，有一定耐過充能力，倍率放電性能較好，但是最大的問題在重金屬鉛對環(huán)境污染嚴重，而且極低的質(zhì)量比能量和體積比能量也限制了鉛酸電池在純電動汽車上的應(yīng)用。鎳氫電池擁有出色的耐過充和過放能力，安全可靠，且能量密度和功率密度較高，在混合動力汽車上應(yīng)用較廣，但是在溫度較高時鎳氫電池的充放電效率很低，不適合于以動力電池作為唯一能源的純電動汽車，此外鎳氫電池成本較高。相比之下，鋰離子以其高能量密度、低自放電率、無記憶效應(yīng)和對環(huán)境好等特性，成為目前純電動汽車上應(yīng)用最廣泛的動力電池類型。 其主要特

3、性如表：鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀： 依據(jù)電解質(zhì)形態(tài)不同可將鋰離子電池分為液態(tài)型和聚合物型兩類，后者的正極、負極和電解質(zhì)中至少有一種是聚合物材質(zhì)。聚合物鋰離子電池可以做的更加小型化、超薄化，質(zhì)量比能量和體積比能量較液態(tài)鋰離子電池更有優(yōu)勢，再加上良好的循環(huán)壽命和安全性，使得聚合物鋰離子電池成為各個類型純電動汽車應(yīng)用的首選。 鋰離子電池主要可以分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料四種類型。鈷酸鋰電池是最早出現(xiàn)的鋰離子電池類型，高低溫充放電性能穩(wěn)定，但是安全性較差。錳酸鋰電池擁有較高的放電平臺，安全性相對于鈷酸鋰電池有所提高并且成本低廉，但是比能量較低、循環(huán)性能特別是高溫性能較差。磷酸鐵鋰電池在三者中商品

4、化最晚，具有較好的熱穩(wěn)定性和循環(huán)特性，對環(huán)境好，但是磷酸鐵鋰電池電壓平臺比其他鋰離子電池要低0.5v左右，且體積比容量稍大，生產(chǎn)時嚴格的無氧環(huán)境導(dǎo)致成本升高且產(chǎn)品一致性較差，低溫性能較差，低溫特性和倍率特性是磷酸鐵鋰電池改進的方向。三元材料鋰離子電池的正極材料包含鎳、錳、鈷等元素，具有很強的耐過充能力，安全性好，可以做到較大容量，電壓平臺相比與鈷酸鋰電池低但比磷酸鐵鋰電池高，原材料成本較高。 不同正極材料特性如表： 名字解釋：比能量 電池的輸出能量是指在一定的放電條件下，電池所能作出的電功，它等于電池的放電容量和電池平均工作電壓的乘積，其單位常用瓦時(wh)表示。電池的比能量有兩種。一種叫重量

5、比能量用瓦時/千克(wh/kg)表示；另一種叫體積比能量，用瓦時/升(wh/l)表示。比能量的物理意義是電池為單位重量或單位體積時所具有的有效電能量。它的比較電池性能優(yōu)劣的重要指標。比功率 電池的功率是指在一定的放電條件下，電池在單位時間內(nèi)所能輸出的能量。單位是瓦(w)，或千瓦(kw)。電池的單位重量或單位體積的功率稱為電池的比功率，它的單位是瓦/千克(w/kg)或瓦/升(w/l)。如果一個電池的比功率較大，則表明在單位時間內(nèi)，單位重量或單位體積中給出的能量較多，即表示此電池能用較大的電流放電。因此，電池的比功率也是評價電池性能優(yōu)劣的重要指標之一。電池組 電動汽車電池組由多個電池串聯(lián)疊置組成。一個典型的電池組大約有96個電池，充電到4.2v的鋰離子電池而言，這樣的電池組可產(chǎn)生超過400v的總電壓。 實際容量 系指在一定的放電條件下，即在一定的放電電流和溫度下，電池在終止電壓前所能放出的電量。如電池組容量包（30kwh),電動汽車百公里耗電(20kwh)，理論上電動汽車能續(xù)150公