驱动视界TransHorizonNO.010汽车动力电油技术及发展方向Growing Together With Electric Drive Engineers For New Energy Vehieles
动力电池的基本构成电池管理系统（BMS）：主体和温度、电压、电流传感器等。电池箱：支撑、固定、包围电池组的箱体,包含上盖和下托盘辅助元器件如连接件、护板、螺栓等辅助元器件：包括如熔断器、继电器、分流器、接插件、紧急开关、烟雾传感器、维修开关、密封条、绝缘材料等电池系统:单体电池串、并联组成的多级单元主/被动散热系统(氟冷/水冷/风冷）)辅助元器件动力电池模组电池管理系统电机控制器整车控制器系统总控制器充电机采集子系统1集子系统2采集子系统3采集子系统n电池组1电池组3电池组BMS电池管理系统组成
动力电池基本理论动力电池作为电能直接来源,主要应用于插电式混合动力汽车(PHEV)、纯电动汽车(BEV)和燃料电池汽车(FCEV)等新能源汽车要求比能量高、比功率大、寿命长、成本低。基本分类根据电池的基本原理，动力电池可分为化学电池、物理电池、生物电池三类。1化学电池:利用物质的化学反应储存和（或）释放能量，如铅酸电池、离子电池、燃料电池等；2)物理电池:利用光热、物理吸附等物理能量储存和（或）释放能量，如超级电容、飞轮电池、太阳能电池等；3)生物电池:利用生物化学反应产生电能，如生物太阳能电池、酶电池、微生物电池基本原理锂离子动力电池电化学表达式:C,|ILiCIO,-EC+DEC|LiMO,(+)正极反应:LiMO账>Lig-y,MO;+xLi'+xe放电充电nC+xe+xLi'Li,C负极反应:放电充电电池反应nC+LiMO,>LiaxyMO,+Li,C.放电正极化合物有LiCoO,,LiNiO,, LiMnQ,, LiFeO, LiFePO,等,负极化合物有LixC;,TiS,, WO,, NbS, V,0.等
ElectrolyteSepagato超级电容器:利用多孔电极和电解质组成双层电容结构+ElectrodeElectrode外加电压时，正负极板分别++++吸引电解液中的带电离子,建立两个电荷储层，从而实现电能存储。超级电容器结构车用动力电池种类及特性电动汽车用电池经过多年的发展,已取得了突破性的进展,第一代是铅酸电池，目前主要是阀控铝酸电池(VRLA),由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电,因此是目前大批量生产和广泛应用的电动汽车用电池,主要用于低端车辆上,第二代是碱性电池,主要有镍镐（Ni-cd）、镍氢（(Ni-MH）、钠硫（Na/S）、锂离子（Li-ion)和锌空气(Zn/Air)等多种电池其比能量和比功率都比铅酸电池高,因此大大提高了电动汽车的动力性能和续驶里程，但其价格却比铅酸电池高。目前已经大批量生产和普遍应用第三代是燃料电池。燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转化效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以连续进行,因此是理想的汽车用电池,但目前还处于研制和小批量试用阶段,一些关键技术还有待突破
车用动力电池分类各类型动力电池主要性能参数能量密度比功率价格类型比能量循环寿命（次)(美元(W.h/kg)(Wh/L)(W/kg)/KWh)铅酸电池20-5060-100200-400400-6--120-150镍氢电池50-70100-140150-300800-2000150-200Li-ion120-140240-280200-3001200150-180(1)铅酸电池铝酸电池采用金属铅作为负极，二氧化铅作为正极，用硫酸作为电解液。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铝酸电池(VRLA)分类:普通铅酸电池:电解液是硫酸水溶液。电压稳定、价格低比能量低、使用寿命短，维护频繁，多用于车辆辅助电源。2干式铝酸电池:使用时加入电解液，储电能力强。免维护蓄电池:目前在车用动力电池中使用较多，其中阀控铝酸蓄电池(VRLA)具有电流大、寿命长等特点。主要优点:大电流放电性能好;价格低廉;无记忆效应;易于识别荷电状态;主要缺点:比能量低;寿命短，使用成本高;原料含铅，有污染充电时间长。hesny阀控密封铝酸蓄电池6-GFM-150AAAS
(2)镍氢电池镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍（NiOH),负极活性物质为贮氢合金（MH），电解液为30%的氢氧化钾溶液，电池充电时正极的氢进入负极贮氢合金中,放电时过程正好相反。在此过程中正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化，申解液也发生变化。镍氢电池具有不明显的"记忆效应"。记忆效应大大缩小了电池的储存电容量，直接影响电...
