电动车电池技术

论电动汽车车载电源技术 ——锂电池技术概述 车辆工程一班 03110901 20090485 孟繁曌 03110901班 电动车辆概论论文 20090485 孟繁曌 1 目录 摘要……………………………………………………………………………………2 关键字…………………………………………………………………………………2 论电动汽车车载电源技术——锂电池技术概述……………………………………2 一、锂电池概述………………………………………………………………………2 二、锂电池的特点……………………………………………………………………3 三、锂电池充电方法…………………………………………………………………3 参考文献………………………………………………………………………………4 03110901班 电动车辆概论论文 20090485 孟繁曌 2 【摘要】随着汽车的发展以及不可再生石油资源的过度使用，改善 汽车燃油消耗率以及发展电动汽车技术变得越来越重要。而电动汽车 的发展中，比较核心的问就是发展电源技术，因为电源作为电动汽 车的核心，要为整车提供能量。锂电池逐渐变为现如今比较主流的车 载电池，所以锂电池技术发展势头迅猛，本文将阐述关于锂电池技术 概述、发展等一系列问题。 【关键词】电动汽车；车载电源；锂电池 随着汽车行业的迅速发展，以及人们的生活水平大幅度提升，汽车已经是不 可缺少的代步工具，甚至已经慢慢变成了生活中不能缺少的一部分了。石油资源 短缺已经是人们不能忽略的问题了，所以改善汽车燃油消耗率变成了当今比较重 要的问题。不仅如此，最直接能改善此类问题的就是当今比较热门的电动车辆。 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安 全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好， 但当前技术尚不成熟。电动车辆的工作原理如下： 车载电源——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动 汽车行驶。 电源为整车提供电流，流经电力调节器将电能提供给电动机，电动机产生的 能量传递给动力传动系统，最后将能量提供给汽车，使得汽车被驱动，驱动汽车 的行驶，车辆得以行进，实现了电动车辆的行驶。 所以，电动车辆中最重要的核心部分就是电源，电源是整车的心脏、核心， 为整车提供能量。电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能 转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前，电动汽车上应 用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比 能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电 源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源 的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。 下面将着重讲述锂电池在电动车辆中的应用。 一、锂电池概述 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。 最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生，使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2 该反应为氧化还原反应，放电。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的 03110901班 电动车辆概论论文 20090485 孟繁曌 3 加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。现在 锂电池已经成为了主流。 锂金属电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电 池。最早出现的锂电池使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2，该反应为氧化还原反 应，放电。电池反应如下： 正极上发生的反应为 LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+XLi++Xe(电子) 负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe====LixC6 电池总反应：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 二、锂电池的特点 A. 高能量密度 锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的 20-30%，镍氢的 35-50%。 B. 高电压 一个锂离子电池单体的工作电压为 3.7V(平均值)，相当于三个串联的镍镉或 镍氢电池。 C. 无污染 锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。 D. 不含金属锂 锂离子电池不含金属锂，因而不受飞机运输关于禁止在客机携带锂电池等规 定的限制。 E. 循环寿命高 在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过 500次，磷酸亚铁锂（以下 称磷铁）则可以达到 2000次。 F. 无记忆效应 记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离 子电池不存在这种效应。 G. 快速充电 使用额定电压为 4.2V的恒流恒压充电器，可以使锂离子电池在 1.5--2.5个小 时内就充满电；而新开发的磷铁锂电，已经可以在 35分钟内充满电。 三、锂电池充电方法 锂电池若作为车载电池来用的话，必然会经常充电（现在的车载电源续航里 程数都不是太大，所以一次充电不能满足很多天的正常使用），所以对于电池的 充电是一个比较重要的保护电池的方法，下面将写出锂电池的正确充电方法： ●锂电动车电池正确使用方法 锂电池正确使用方法其实归结起来就一下 3 点，全球电动车网小编对下述 3 大充放电问题进行了归纳： 1、按照标准的时间和程序充电，即使是前三次也要如此进行；（全球电动车 网小编 PS：特别是不要进行超过 12个小时的超长充电） 2、当电动车行驶过程中锂电池出现电量过低提示时，应该尽快及时给锂电 池充电。（不建议快速充电站，容易损坏电池。市面上有关电池电量用完再充和 03110901班 电动车辆概论论文 20090485 孟繁曌 4 电池长时间充电的说法不是全部都对，这也要看电池的种类，对于“尽量把电动 车电池的电量用完，最好用到跑不了路”的做法，其实只是用在镍电池上，目的 当然就是避免电池记忆效应发生。） 3、锂电池电动车激活并不需要特别的方法，在电动车行驶中锂电池会自然 激活。如果你刻意要用流传的“前三次 12小时长充电激活 ”方法的话，只会徒 劳无功，没有任何效果。 ●锂电动车电池错误使用方法 一味地追求 12 小时超长充电和锂电池电量用到自动没电的做法，都是错误 的。如果你以前是按照错误的说法做的，请你及时改正。 ●锂电池日常维护保存 锂原电池自放电很低，一般可保存 3年之久，在冷藏的条件下保存，效果会 更好。将锂原电池存放在低温的地方，不失为是一个很好的方法。 锂电池在 20℃下可储存半年以上，这是由于它的自放电率很低，而且大部分 容量可以恢复。锂电池存在的自放电现象，如果电池电压在 3.6V 以下长时间保 存，会导致电池过放电而破坏电池内部结构，减少电池寿命。因此长期保存的锂 电池应当每 3~6个月补电一次，即充电到电压为 3.8~3.9V（锂电池最佳储存电压 为 3.85V左右）为宜，不宜充满。锂电池的应用温度范围很广，在北方的冬天室 外，仍然可以使用，但容量会降低很多，如果回到室温的条件下，容量又可以恢 复，受一定的温度影响。锂原电池与锂离子电池不同，它不能充电，充电十分危 险。其他注意事项，与锂离子电池相当。 上面是关于锂电池的一个简要的概述，文章中所提到的内容并没有很深入的 挖掘关于锂电池的知识，只是对于电动汽车的锂电池技术有了一个比较浅显的内 容，尤其文章第一部分，是关于锂电池的原理，其实锂电池并非只应用于电动汽 车，现在生活中的很多方面都有应用到锂电池技术，所以文章中虽然提到了锂电 池技术，但并非太过深度挖掘锂电池在电动汽车中的技术原理。 【参考文献】 《电动车技术与动力锂电池》，本文由 HansMark200902贡献 《电动车锂电池组技术标准在天津联合修订》，蓄电池网 《电动车锂电池技术》，百度文库 《锂电池电动汽车正确充电方法》，百度文库 《电动车锂电池资料》，百度文库