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文檔簡介
鋰電池基礎知識鴻基偉業(yè)新能源有限公司制造部一、什么是電池?
電池:是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置,它通過反應將化學能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。1、電池種類劃分一次電池:堿性電池、鋅錳電池、一次鋰錳電池小型二次電池:鎳鎘、鎳氫、鋰離子鉛酸電池動力電池燃料電池太陽能電池其他新型電池2、應用領域Li-ionBattery電動摩托車電動自行車電動汽車(BEV)3、聚鋰電池的發(fā)展20世紀70年代末研發(fā)成功鋰蓄電池80年代中后期1990年P(guān)EO基的聚合物鋰二次電池研發(fā)成功日本索尼(Sony)以碳材為負極,以鈷酸鋰材料為正極的二次鋰離子電池---鋰離子電池元年1999年,日本Sony化學反應式(以LiCoO2/C為例):4、1鋰離子電池工作原理4、2鋰離子電池工作原理圖5、聚鋰電池特點高能量密度高工作電壓長循環(huán)壽命電化學特性穩(wěn)定荷電保持能力強無污染無記憶效應
各種二次電池性能比較(一)電池類型酸性電池鎳鎘電池鎳氫電池液態(tài)鋰電池聚合物鋰電池安全好好好一般好工作電壓(V)21.21.23.73.7重量能量比(Wh/kg)354150-80120-180160-200體積能量比(Wh/l)80120100-200300-360300~400各種二次電池性能比較(二)電池類型酸性電池鎳鎘電池鎳氫電池液態(tài)鋰電池聚合物鋰電池循環(huán)壽命300300500>500>500工作溫度(℃)-20~60-20~60-20~60-20~60-20~60自放電<10<10<30<5<5記憶效應無有無無無毒性有毒有毒輕毒輕毒無毒形狀固定固定固定固定任意二、鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極活性物質(zhì)(LiCoO2\LiMnO2\LiNixCo1-xO2)
導電劑、溶劑、粘合劑、基體負極活性物質(zhì)(石墨、MCMB)
粘合劑、溶劑、基體隔膜(PP+PE)電解液(LiPF6+DMCECEMC)外殼(鋁塑復合膜)包裝材料(環(huán)氧板)保護板(PCM)1、鋰離子電池結(jié)構(gòu)——正極正極基體:鋁箔(約0.018mm厚)正極物質(zhì):錳酸鋰+電導劑+PVDF正極集流體:鋁帶(約0.1mm厚)2、鋰離子電池結(jié)構(gòu)——負極負極基體:銅箔(約0.009mm厚)負極物質(zhì):石墨+純水+SBR+SP+正丁醇負極集流體:鎳帶(約0.07mm厚)3、鋰離子電池結(jié)構(gòu)——隔膜材質(zhì):單層PE(聚乙烯)或者
三層復合PP(聚丙烯)
+PE+PP厚度:單層一般為0.016~0.020mm
三層一般為0.020~0.025mm4、鋰離子電池結(jié)構(gòu)——電解液性質(zhì):
無色透明液體,具有較強吸濕性。應用:
主要用于可充電鋰離子電池的電解液,只能在干燥環(huán)境下使用操作(如環(huán)境水分小于20ppm的手套箱內(nèi))。規(guī)格:
溶劑組成DMC:EMC:EC=1:1:1(重量比)
LiPF6濃度1mol/l質(zhì)量指標:
密度(25℃)g/cm31.23±0.03
水分(卡爾費休法)≤20ppm
游離酸(以HF計)≤50ppm
電導率(25℃)10.4±0.5ms/cm5.聚合物鋰離子電池——電芯結(jié)構(gòu)三、聚鋰電池性能常規(guī)性能:容量電壓內(nèi)阻可靠性性能:循環(huán)壽命放電平臺自放電貯存性能高低溫性能安全性能過充短路針刺跌落濕水低壓振動1、聚合物鋰離子電池的性能電性能
開路電壓(無負載狀態(tài)下的電壓)電壓工作電壓3.0V~4.2V
終止電壓放電電流容量及其影響因素放電溫度貯存時間
比能量(重量比能量GED(Wh/Kg);體積比能量VED(Wh/L))內(nèi)阻(毫歐級mΩ)循環(huán)壽命反復充放電次數(shù)可達500—1000次
不同電流放電曲線溫度下放電曲線循環(huán)壽命曲線2、安全性能過放電常溫條件下以一定電流放電到0V過充電常溫條件下以3C電流充電到5V或10V短路外接≤50mΩ的電線短路10min加熱130℃±2℃恒溫箱保持30min
擠壓垂直施壓至原始尺寸的85%、50%針刺?3~?8的鋼針以10~40mm/s的速度
經(jīng)過以上檢測,電池應該不爆炸、不起火。3、其它性能耐振動性能線性掃頻振動試驗條件:放電電流、振動方向、振動頻率、最大加速度、掃頻循環(huán)、振動時間等電池的一致性4、聚合物鋰離子電池&液態(tài)鋰離子電池的優(yōu)缺點對比項目聚合物鋰離子電池液態(tài)鋰離子電池包裝材料鋁塑復合膜鋼殼或鋁殼電解質(zhì)固態(tài)或凝膠態(tài)液態(tài)安全性能安全性能良好使用不當易爆炸適用范圍重量比容量材料成本自動化程度可以制作3mm以下厚度以及大容量動力電池用電芯較高略高較低厚度不能低于3mm,從安全角度考慮,不適合制作大容量電芯較低較低較高附保護板介紹主要是由控制IC,MOS管,PCB底板及周邊元件組成。主要功能是防止電池由于過充、過放、過流或短路而引起的電池燃燒或永久性損壞。主要分為單節(jié)、雙節(jié)和多節(jié)保護板。廣義的保護板還包括鋰電池的電量指示板、充電均衡板等智能管理部分。四、鋰離子電池命名圓柱型鋰離子電池命名以18650S為例,圓柱型鋰離子電池電池尺寸:直徑18mm高度65.0mm方型聚鋰電池命名以603048A為例,方型鋰離子電池電池尺寸:長48.0mm寬30.0mm厚6.0mm
厚度寬度長度13011585H相關(guān)名詞解釋電池——cell直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能的基本單元裝置,包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和極端等,并被設計成可充電。電池組——battery由一個或多個蓄電池及附件組合而成的組合體,并可以直接作為電源使用。一般均含有保護板、外殼等輔件。額定容量——ratedcapacity指電池在環(huán)境溫度為23℃2℃條件下,以h率放電至終止電壓時所應提供的電量,用C表示,單位為Ah(安培小時)或mAh(毫安小時)。充電限制電壓——limitedchargevoltage按生產(chǎn)廠規(guī)定,電池或電池組由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時的電壓值。對于單節(jié)電芯,充電限制電壓一般為4.2V;n節(jié)串連使用,則為n*4.2(V)。標稱電壓——nominalvoltage用以表示電池或電池組電壓的適宜的近似值。對于單節(jié)電池,標稱電壓一般為3.7V(或3.6V);n節(jié)串連使用,則為n*3.7(V)。終止電壓——cut-offvoltage規(guī)定放電終止時電池或電池組的負載電壓,其值由制造商規(guī)定。對于單節(jié)電池,終止電壓一般為2.75V(或3.0V);n節(jié)串連使用,則為n*2.75(V)。五、我們公司產(chǎn)品介紹1.HJC9068130(3.7V/5Ah)2.HJB90681302P7S(25V/10Ah)3.HJB90681302P10S(37V/10Ah)4.HJB90681302P13S(48V/10Ah)單體電芯電池組HJC9068130(3.7V/5Ah)產(chǎn)品指標
1電池型號90681302標稱容量5Ah3額定電壓3.7V4重量約0.165Kg5充電標準充電電流5A最大充電電流10A充電上限電壓4.2V6放電標準放電電流5A最大放電電流20A放電終止電壓3.0V7工作溫度充電溫度0~45℃放電溫度-20~60℃8電池荷電保持能力(貯存一個月)≥95%9電池內(nèi)阻≤12mΩ10電池尺寸9.0±0.2*67±1*130±125V/10Ah技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品指標
1電池型號HJB90681302P7S2標稱容量10Ah3額定電壓25V4重量約3.3Kg5充電標準充電電流2A最大充電電流5A充電上限電壓29.4V6放電標準放電電流5A最大放電電流20A放電終止電壓21.0V7工作溫度充電溫度0~45℃放電溫度-20~60℃8電池荷電保持能力(貯存一個月)≥95%9電池內(nèi)阻電池組放電端內(nèi)阻≤100mΩ電池組充電端內(nèi)阻≤150mΩ37V/10Ah技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品指標
1電池型號HJB90681302P10S2標稱容量10Ah3額定電壓37V4重量約4.3Kg5充電標準充電電流2A最大充電電流5A充電上限電壓42.0V6放電標準放電電流5A最大放電電流20A放電終止電壓30.0V7工作溫度充電溫度0~45℃放電溫度-20~60℃8電池荷電保持能力(貯存一個月)≥95%9電池內(nèi)阻電池組放電端內(nèi)阻≤150mΩ電池組充電端內(nèi)阻≤200mΩ48V/10Ah技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品指標
1電池型號HJB90681302P13S2標稱容量10Ah3額定電壓48V4重量約5.3Kg5充電標準充電電流2A最大充電電流5A充電上限電壓54.6V6放電標準放電電流5A最大放電電流20A放電終止電壓39.0V7工作溫度充電溫度0~45℃放電溫度-20~60℃8電池荷電保持能力(貯存一個月)≥95%9電池內(nèi)阻電池組放電端內(nèi)阻≤200mΩ電池組充電端內(nèi)阻≤250mΩ我公司產(chǎn)品使用說明1運輸要求:電池應包裝成箱進行運輸,在運輸過程中應防止劇烈振動、沖擊或擠壓,防止日曬雨淋,可使用車、火車、輪船、飛機等交通工具進行運輸。2
貯存要求:電池應貯存在環(huán)境溫度為-5℃~35℃,相對濕度不大于75%的清潔、干燥、通風的室內(nèi),應避免與腐蝕性物質(zhì)接觸,應遠離火源用熱源。3為了更有效的發(fā)揮電池性能,用戶初次使用前,需用配套充電器將電池充電5小時以上。4在測試或使用過程中對電芯、電池有疑義之處,請及時與我方銷售人員或技術(shù)人員聯(lián)系。我方將及時予以答復。我公司產(chǎn)品使用安全規(guī)程1電池在充電時請使用鋰離子電池專用充電器,并正確與專用設備連接使用。2禁止拆裝、破壞電池;禁止在電池上直接焊接。3禁止讓電池短路;禁止弄濕電池,更不能將電池投入水中。4禁止加熱、焚燒電池,以及在高溫熱源附近或高溫環(huán)境(超過80℃)使用電池。5嚴禁將電池直接接在電源插座,禁止與其它電池混用。6嚴禁使用不正常電池(有異味、變形、變色或扭曲)。7如果將電池用于其他設備,請先與供應商聯(lián)系。
謝謝!附錄資料:不需要的可以自行刪除節(jié)能與新能源汽車
--純電動汽車目錄1概述2新能源汽車現(xiàn)狀
3
純電動汽車技術(shù)原理及優(yōu)勢4純電動汽車商業(yè)模式簡介5遠期展望概述基本概念以內(nèi)燃機為主要動力系統(tǒng),綜合利用各種技術(shù)降低油耗的叫節(jié)能汽車。
“新能源汽車”是指采用新型動力系統(tǒng),使用非石油燃料的汽車。規(guī)劃中的新能源汽車主要是指純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車。純電動汽車是以電池為儲能單元,以電動機為驅(qū)動系統(tǒng)的車輛。純電動汽車的特點:結(jié)構(gòu)相對簡單,生產(chǎn)工藝相對成熟。新能源汽車現(xiàn)狀國外政策世界各國普遍將發(fā)展電動汽車確立為節(jié)能減排的重要途徑和政府戰(zhàn)略性計劃,出臺各類發(fā)展鼓勵政策和行動計劃。序號國家/區(qū)域鼓勵政策行動計劃1美國《2001年美國未來能源保證法案》《美國新的綜合性能源計劃》《美國下一代電動汽車協(xié)議》未來10年投入10億美元,至2015年普及100萬輛插電式混合動力汽車2歐盟歐洲汽車制造商協(xié)會《2010稅收導則》,除意大利和盧森堡,所有西歐國家出臺了對電動車的減稅、免稅或補貼政策奧地利:25萬輛推廣計劃丹麥:2020年,電動汽車占新售車輛1/10西班牙:2014年普及100萬輛3德國《國家電動車發(fā)展計劃》,2009-2012年投入5億歐元用于純電動和插電式混合動力汽車的研發(fā)產(chǎn)業(yè)化到2020年、2030年分別普及100萬輛和500萬輛純電動汽車和插電式混合動力汽車4法國《新車置換金》《法國清潔汽車購買獎勵體系》2015年推廣電動汽車10萬輛5英國《私人購買新能源汽車補貼細則》低碳汽車示范運行與研發(fā)資助政策2015年推廣電動汽車24萬輛6日本《下一代汽車的補助金制度》《日本電動汽車購買補助手冊》到2020年普及以電動汽車為主體的“下一代汽車”達到1350萬輛新能源汽車現(xiàn)狀電動汽車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃 形成“三橫三縱三大平臺”(三縱:混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車;三橫:電池、電機、電控;三大平臺:標準檢測、能源供給、集成
示范戰(zhàn)略重點與任務布局)
國內(nèi)政策新能源汽車已經(jīng)成為我國七大戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)之一《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020)》
汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向——純電驅(qū)動當前重點推進——純電動汽車和混合動力汽車產(chǎn)業(yè)化推廣普及:非插電式混合動力汽車、節(jié)能內(nèi)燃機汽車
新能源汽車現(xiàn)狀國內(nèi)發(fā)展狀況經(jīng)過多年的醞釀,國內(nèi)純電動汽車日趨成熟,有多款電動車已取得國家公告吉利熊貓EK電動汽車系列動力源:鉛酸電池最高車速:80km/h北汽福田迷迪純電動轎車動力源:鋰電池組續(xù)航:100—150公里
東風風神,EJ02純電動汽車動力源:磷酸鐵鋰電池,電機類型:風神采用永磁同步電機長安奔奔MINI純電動汽車動力源:磷酸鐵鋰電池組電機類型:永磁直流無刷電機
比亞迪E6純電動汽車動力源:鐵電池續(xù)航:200—300公里
眾泰2008EV純電動汽車動力源:鋰離子電池續(xù)航:300公里純電動汽車純電動汽車技術(shù)原理分類和領域分類領域整車共性技術(shù)
整車和系統(tǒng)集成網(wǎng)絡通訊和控制技術(shù)強電安全技術(shù)電磁兼容性技術(shù)整車輕量化技術(shù)整車匹配標定和試驗技術(shù)系統(tǒng)標定和優(yōu)化技術(shù)智能感應及顯示技術(shù)故障診斷和容錯控制技術(shù)熱管理技術(shù)純電動汽車核心技術(shù)分類領域控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)電制動技術(shù)安全技術(shù)控制軟件開發(fā)仿真系統(tǒng)設計診斷技術(shù)車用驅(qū)動電機系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)驅(qū)動電機及其控制技術(shù)系統(tǒng)集成系統(tǒng)熱管理位置/轉(zhuǎn)速傳感器高性能絕緣材料高性能永磁材料電力電子元器件IGBT車用動力電池系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
動力電池及成組技術(shù)系統(tǒng)集成電池管理系統(tǒng)正負極材料鋰離子電池隔膜純電動汽車核心技術(shù)分類領域電動輔助系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)電空調(diào)電轉(zhuǎn)向電制動電動汽車的主要組成和核心部件“三大件”驅(qū)動系統(tǒng)電動汽車的心臟驅(qū)動系統(tǒng)的功用是將存儲在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能,并能夠在汽車減速制動時,將車輪的動能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池中。實現(xiàn)一種“再生”效應。驅(qū)動系統(tǒng)包括:電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器、電動機、機械傳動裝置和驅(qū)動車輪等。常用的驅(qū)動電機:
1、直流有刷電動機、
2、交流感應電動機、
3、開關(guān)磁阻電動機、
4、無刷直流電動機及永磁同步電機控制系統(tǒng)對驅(qū)動機的控制
主要功能是根據(jù)駕駛員的操作和當前的工況,在保證安全和動力性要求的前提下選擇盡可能優(yōu)化的工作模式。動力源電池管理系統(tǒng)電池組鋰離子電池鉛酸蓄電池鎳氫蓄電池鎳鎘蓄電池鈉硫蓄電池重量輕、儲能大、無污染、無記憶效應、使用壽命長;它是一種真正的綠色節(jié)能環(huán)保電池可靠性好、原材料易得,價格便宜;性能差,使用壽命短屬于堿性電
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