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电动汽车用锂离子电池热特性及散热装置的数值模拟

电动汽车用锂离子电池热特性及散热装置的数值模拟
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全世界最被看好的10大电动汽车锂电池厂家

全世界最被看好的10大电动汽车锂电池厂家 北极星智能电网在线 2012-8-28 14:11:48 关键词: 电动汽车锂离子电池锂电池 1、JohnsonControls-Saft(美国江森自控和和法国Saft的合资公司) JohnsonControls,Inc.(纽约证交所代码:JCI)和Saft(欧洲证交所代码:SAFT)已达成协议,关闭其合资公司JohnsonControls-Saft。该合资公司建于2006年,主营锂离子汽车电池的开发和制造。据协议条款,JohnsonControls将现金收购Saft所占$1.45亿美元的公司股份。协议包括JohnsonControls向Saft支付的一笔事前特许权使用费,用于展期JohnsonControls在所有市场使用某项Saft锂离子技术的许可。此交易有待监管机构的批准,最早可能于2011年9月30日达成。 JohnsonControlsPowerSolutions总裁AlexMolinaroli先生表示:“非常感谢与Saft这段时间的合作,很高兴能够以互利的方式解决这件事情。” Saft管理委员会主席JohnSearle先生认为:“很高兴此争议能得到快速积极的解决,这符合我们客户、员工和股东的利益。另一方面,Saft就此不再承担合资公司的现金与损益责任。Saft管理层现在全力以赴,在精心挑选的所有市场中,为我们的锂离子技术寻找发展良机。” 随着双方一致同意结束合作关系,两家公司之间的所有法律程序也告结束。 “对JohnsonControl s来说,此协议进一步反映出我们对高级电池行业的战略思 考。”Molinaroli先生认为,“我们将继续充分利用此领域的已有进展,此外,现在我们可以围绕技术、系统、应用和业务模型,扩展全部战略能力。” 合资公司的所有资产都将由JohnsonControls接管,只有法国夏朗德的一座工厂将于2012年底移交给Saft。 交易完成之后,JohnsonControls将经营该公司,履行公司的现有合同协议,相应地与客户和供应商开展合作。 关于JohnsonControls: JohnsonControls为全球150多个国家/地区的客户服务,是多种技术和行业的全球领跑者。公司的154,000名员工齐心协力,为优化建筑物的能源和运营效率提供优质的产品、服务和解决方案,为混合动力车和电动车提供铅酸汽车电池和高级电池,为汽车提供内饰系统。JohnsonControls对可持续发展的承诺可追溯到1885年公司成立之初发明的首台室内电动恒温器。通过公司的发展战略以及不断扩大市场份额,我们承诺为股东提供价值,助力于客户的成功。2011年,《企业责任杂志》在其年度“企业公民百强”名单中,将JohnsonControls 列为第一。 关于Saft:

电动汽车用磷酸铁锂动力电池的制作及性能测试_英文_概要

ISSN 1674-8484CN 11-5904/U 汽车安全与节能学报, 2011年, 第2卷第1期J Automotive Safety and Energy, 2011, Vol. 2 No. 1Manufacture and Performance Tests of Lithium Iron Phosphate Batteries Used as Electric Vehicle Power ZHANG Guoqing, ZHANG Lei, RAO Zhonghao, LI Yong (Faculty of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China Abstract: Owing to the outstanding electrochemical performance, the LiFePO 4 power batteries could be used on electric vehicles and hybrid electric vehicles. A kind of LiFePO 4 power batteries, Cylindrical 26650, was manufactured from commercialized LiFePO 4, graphite and electrolyte. To get batteries with good high-current performance, the optimal content of conductive agent was studied and determined at 8% of mass fraction. The electrochemical properties of the batteries were investigated. The batteries had high discharging voltage platform and capacity even at high discharge current. When discharged at 30 C current, they could give out 91.1% of rated capacity. Moreover, they could be fast charged to 80% of rated capacity in ten minutes. The capacity retention rate after 2 000 cycles at 1 C current was 79.9%. Discharge tests at - 20 ℃ and 45 ℃ also showed impressive performance. The battery voltage, resistance and capaci ty varied little after vibration test. Through the safety tests of nail, no in ? ammation or explosion occurred. Key words: hybrid and electric vehicles; power batteries; lithium iron phosphate; lithium ion batteries; 电动汽车用磷酸铁锂动力电池的制作及性能测试 张国庆、张磊、饶忠浩、李雍

电动汽车动力电池系统国标.

电动汽车动力电池系统国标 国标针对动力电池系统,建立了常规性能和功能要求——容量、能量、功率、效率、标准循环寿命、工况循环寿命、存储、荷电保持、容量恢复、倍率性能、高低温性能等,建立了安全防护要求——操作安全、故障防护、人员触电防护、滥用防护、环境适应性、事故防护、用户手册和特殊说明等,范围覆盖了电芯、模组、动力电池包、动力电池系统这4个层级,产品类型包括混合动力、插电式/增程式混合动力、纯电动乘用车和商用车,已基本上了构成了一个完整的体系。一、构建标准体系 电动汽车早期的发展过程中,GB或GB/T国家标准的缺失在一定程度上造成了行业的良莠不齐和鱼龙混杂。仅依靠汽车行业的QC/T推荐标准作为一种参考,并不具有权威性和广泛性,整车企业和电池企业要么茫无头绪,要么各行其是、各执一词,缺乏一个统一的衡量标准。 随着2015年新版GB/T国家推荐标准的陆续发布,我国电动汽车产业围绕动力电池系统已基本上构建了完整的标准体系,形成了行业的准入门槛,有利于行业的规范发展和优胜劣汰。 新国标在2015年5月颁布(部分标准将在10月份或年底颁布),与旧标准之间有一年的过渡期,从2016年开始,相关企业都将遵循新的标准进行相关检测。新国标与工信部2015年3月发布的《汽车动力蓄电池行业规范条件》一起,将 加速动力电池行业的洗牌,提高行业集中度水平。序号 1新标准旧标准31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环QC/T743-2006电动车用锂离子蓄电池 231485-2015电动汽车用动力蓄电池安全QC/T743-2006电动车用锂离子蓄电池331486-2015电动汽车用动力蓄电池电性QC/T743-2006电动车用锂离子蓄电池431467.1-2015电动汽车用锂离子动力蓄 1部分:高功率应用测试规程 531467.2-2015电动汽车用锂离子动力蓄

电动汽车电池分类标准

电动汽车电池分类标准 现在电动车早已经很普及了,电动汽车也开始越来越受欢迎。毕竟电动汽车相比较汽车是很环保的。对于电动汽车电池以及电动汽车电池价格,有些人还是不太了解,接下来我们就以口碑一直不错的天能汽车电池为例,天能在电动车电池的品牌中,算是数一数二的大品牌了,不管是在质量还是价格上,都非常受消费者的喜爱。接下来我就为大家做个详细的介绍。 首先我们来看下电动汽车电池: 电动汽车电池分两大类,蓄电池和燃料电池。 蓄电池适用于纯电动汽车,包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池。 燃料电池专用于燃料电池电动汽车,包括碱性燃料电池,磷酸燃料电池,熔融碳酸盐燃料电池,固体氧化物燃料电池,质子交换膜燃料电池,直接甲醇燃料电池。 随着电动汽车的种类不同而略有差异。在仅装备蓄电池的纯电动汽车中,蓄电池的作用是汽车驱动系统的惟一动力源。而在装备传统发动机(或燃料电池)与蓄电池的混合动力汽车中,蓄电池既可扮演汽车驱动系统主要动力源的角色,也可充当辅助动力源的角色。可见在低速和启动时,蓄电池扮演的是汽车驱动系统主要动力源的角色;在全负荷加速时,充当的是辅助动力源的角色;在正常行驶或减速、制动时充当的是储存能量的角色。 电动汽车电池按电解液分为: a. 碱性电池。即电解液为碱性水溶液的电池;

b. 酸性电池。即电解液为酸性水溶液的电池; c. 中性电池。即电解液为中性水溶液的电池; d. 有机电解质溶液电池。即电解液为有机电解质溶液的电池。 按活性物质的存在方式分为: a. 活性物质保存在电极上。可分为一次电池(非再生式,原电池)和二次电池(再生式,蓄电池); b. 活性物质连续供给电极。可分为非再生燃料电池和再生燃料电池。 按电池的某些特点分为: a. 高容量电池; b. 免维护电池; c. 密封电池; d. 燃结式电池; e. 防爆电池; f. 扣式电池、矩形电池、圆柱形电池等。 看完电动汽车电池的介绍,相信对你在选择电动汽车电池的时候一定能够会有所帮助。

锂离子电池在电动汽车中的应用

锂离子电池在电动汽车中的应用 【摘要】:在环境污染日益严重、能源消耗日益加剧的今天,能源成为了我们迫切需要解决的问题之一。如今,新能源得到了人们的认同和推广,新能源汽车在汽车发展方向备受关注。近年来,锂离子电池已被研究人员用在电动车上作为动力能源,成为电动车发展的一个新趋势。相对以前的电池,锂离子电池中无镉、汞、铅三种元素,这与我们国家的可持续发展战略的要求相符合。本文介绍了锂离子电池在电动汽车中的应用、特点及原理。 【关键词】:新能源、锂离子、汽车、应用 近些年来,随着人们生活水平的提高及环境保护意识的的增强,人们都意识到能源是一个很值得关注的问题。出于能源和环境的考虑,电动汽车在各国政府和汽车制造商的推动下得到了快速的发展,其中,纯电动汽车以其能真正实现“零排放”而成为电动汽车的重要发展方向1。锂离子电池凭借其优良的性能成为新一代电动汽车的理想动力源,它具有重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛,是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用蓄电池2。缺点是价格较贵、安全性较差。现已有的一些新型材料有:钴酸锂,锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等,他们很大程度上提高了锂离子电池的安全性。 1、锂离子蓄电池: 1.1 锂离子蓄电池作为动力电池的简介: 锂离子蓄电池是通过涂在电极上的活性材料存储和释放锂离子,即通过锂离子在电极活性材料上的脱附来存储电能。锂离子动力蓄电池分为单体电池、模块和系统等三个层次,将若干个锂离子蓄电池的单体电池组合成带有监测电路、电气和通讯接口及通风散热功能的蓄电池管理系统。动力蓄电池模块可由上百个单体电池串联及并联而成。串联的目的是提高蓄电池模块总电压,并联的目的是提高蓄电池模块容量3,将这些锂离子电池用在车上作为动力源成为电动汽车的一个重要发展方向,目前已经有公司致力于这方面的研究和推广,成效显著。 1.2 锂离子蓄电池的特点4: 锂离子电池有许多优越特性,比如高能量,较高的安全性,工作温度范围宽,工作电压平稳、贮存寿命长(相对其他的蓄电池)。从安全性来讲,锂离子电池要比其他蓄电池安全的多。特别是采取了控制措施后,锂离子电池的安全性有了很大的保证,电池经过过充、短路、穿刺、冲击等滥用实验,均无危险发生。锂离子电池与Cd-Ni,MH-Ni电池一样,可以快速充电,且无记忆效应,远比Cd-Ni 电池优越;它的自放电率远比MH-Ni电池低。从环境保护的角度看,世界环境保护组织早已把Cd、Hg、Pb三种元素列为有害物质。因此含有这三种元素的电池的使用受到了限制,特别是在欧洲,有些政府大幅度提高了某些电池的环境税,与之相比,锂离子电池则不存这些问题。当然,锂离子电池也有一些缺点,比如低温放电率不高,电池的价格也比较高等。 1.3 锂离子蓄电池的组成及工作原理: 锂离子电池一般由正极、负极和高分子隔膜构成。

一种纯电动轿车电池组冷却系统设计及仿真

一种纯电动轿车电池组冷却系统设计及仿真

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一种纯电动轿车电池组冷却系统设计及仿真 摘要:介绍了某纯电动轿车两种冷却系统设计方案,利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真软件建立整个电池组仿真模型,通过仿真和试验相结合的手段获取仿真模型中蒸发器等效模型的关键参数,从而进行高温工况下电池组散热情况的数值模拟,指导冷却系统方案设计。对比两组仿真结果,确定蒸发器分体式冷却方案对电池组的冷却效果明显优于集中式,且该冷却系统可以有效保证电池在高温环境下运行的稳定性,防止热失控现象的发生。 关键词:纯电动轿车;热管理系统;冷却;数值模拟 中图分类号:U469.72+2文献标文献标识码:A文献标DOI:10.3969/j.issn.2095-1469.2015.01.08 动力电池作为新能源纯电动汽车的动力来源,在提高整车性能和降低成本方面都有至关重要的作用,其温度特性直接影响到纯电动汽车的性能、寿命和耐久性[1-2]。目前在电池容量受到限制的情况下,电池成组技术水平对电池系统的发展非常重要,而电池热管理系统作为电池成组技术的重要核心技术之一,对提高电池一致性以及保证整车安全性都至关重要。在夏季,电动汽车运行过程中,对电池的充放电会

伴随着大量热量的产生,如不及时散热,电池组内部温度会急剧上升,且温差不断加大,加剧电池内阻与容量的不一致性,甚至导致热失控,存在很大安全隐患。 电池组冷却系统的设计需采用系统化的设计方法,同时为节省研究成本,需要借助成熟CFD技术来完善对电池组热特性的准确评估与分析。 针对目前传统开放式冷却系统不能很好地满足电池组运行需求的现状,本文提出一种全封闭式冷却系统方案,利用蒸发器对电池组进行主动散热。通过CFD仿真对所设计的两种方案进行数值模拟,最终确定较优方案。 1 电池组冷却系统设计 1.1 电池组冷却系统 空气冷却按照冷却系统采用结构的不同,分为串行和并行两种方式;按照是否使用风扇,分为强制及自然两种冷却方式。 自然冷却无冷却风扇,冷却效果比较差。强制冷却主要利用冷却风扇进行冷却,由于其实现成本较低、散热效果较好、可靠性高等特点,目前新能源汽车主要采用此种方式对电池组进行冷却[3-4]。 某纯电动轿车冷却系统利用空气作为冷却介质对电池组进行冷却,电池组内部选用能量型三元材料动力电池,采用密闭式热管理系统,利用强制冷却方式对电池组进行冷

电动汽车动力电池系统企业标准

Q CENS-16001赛恩斯能源科技有限公司企业标准 电动汽车动力电池系统 检测要求与试验方法 2016-10-10 发布 2016-10-10实施赛恩斯能源科技有限公司发布

前言 统计市场上已发生的新能源汽车安全事故,超过50%的安全事故与动力电池系统有关联。事故原因包括过充电、外部短路、内部短路、电解液泄漏、电气故障、进水、碰撞、异物穿刺等。有些事故是产品本身的设计缺陷,有些事故是制造过程中的质量缺陷,也有些是用户使用不当和维护不当。 为了更加完善赛恩斯能源科技有限公司生产的电动汽车动力电池系统,避免产品缺陷,设计缺陷、使用不当等因素造成的人身财产安全损失,特制定本标准。 本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》的要求编写。 本标准由赛恩斯能源科技有限公司提出。

电动汽车动力电池系统检测要求与试验方法 1范围 本标准规定了电动汽车用动力电池模块及系统的电性能、安全性能、寿命循环的检验要求和方法及包装、标志、贮存、运输。 本标准适用于赛恩斯能源科技有限公司生产的纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)用动力电池系统。 2规范性引用文件 本标准在编制过程中,参考了如下国标: QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池 GB/T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法 GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法 GB/T 31486-2015 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法 GB/T 31467.1-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分:高功率应用测试规程 GB/T 31467.2-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分:高能量应用测试规程 GB/T 31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法 GB/T 18384.1-2015电动汽车安全要求第1部分:车载可充电储能系统(REESS)GB/T 18384.2-2015电动汽车安全要求第2部分:操作安全和故障防护 GB/T 18384.3-2015电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护 GB 4208-2008/IEC 60529:2001 外壳防护等级(IP代码) GB/T 19596-2004 电动汽车术语 GB/T 191-2001 包装储运图示标志

新能源汽车锂电池行业分析

新能源汽车锂电池行业分析报告 一、新能源汽车锂电池简介 目前,车用电池主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池以及燃料电池。铅酸电池已非常成熟,在电动自行车领域得到了大范围运用,镍氢电池刚进入成熟期,锂电池现也已进入产业化阶段,由于锂电池性能更优越,更符合插电式混合动力汽车以及纯电动汽车的要求,从中长期来看,锂电池将逐步实现对铅酸电池和镍氢电池的取代。 锂离子电池包括正极、负极、隔膜及电解液等四大材料。正极材料是锂离子电池中最为关键的原材料,直接决定了电池的安全性能和电池能否大型化,约占锂离子电池电芯材料成本的 10%-20%左右。目前常用的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂三种。 几种二次电池的综合性能对比 (4)燃料电池综合性能优异,是远期的发展方向。但技术尚不成熟,成本极高,大规模应用有待时日。由于燃料电池等下一代电池技术成熟为时尚早,镍氢电池和锂电池将长时间占据汽车动力电池的主流地位。

这几种二次电池的性能见下表: 二、中国电动汽车产业化概况 国内企业从事纯电动汽车研发、少量产业化生产与试运营的有东风、天津清源、北京理工科凌、比亚迪、万向等企业。2006 年,我国第一批纯电动轿车取得了产品准入公告,吸引更多企业加入蓄电池或纯动力汽车的研发或试运营,如咸阳威力克能源有限公司、博信电池(上海)有限公司、上海瑞华集团、深圳雷天绿色电动源有限公司、中信国安黄金有限公司、合肥工业大学等。东风公司是国内最早从事电动汽车研发的汽车企业之一,开发了游览车、多功能车、工业专用车和高尔夫球车等 4大系列、近 20 个品种的纯电动车,包括东风纯电动轿车(EQ7160EV)、纯电动富康轿车(EQ7140EV)、纯电动客车(EQ6690EV)等。2003 年东风纯电动车实现商品化销售以来,已累计销售 1000 余台,进入行业前三甲。截止到 2005年 11 月,参与示范运营的东风纯电动小巴有 93 台。到 2010 年,东风电动车公司计划实现纯电动场地车销售 5000 辆的年产销量。 “十五”期间,国家 863 计划电动汽车重大专项项目中纯电动轿车研制点之一在天津汽车。天津市电动车辆研究中心与天津一汽产品开发中心联合众多汽车技术研究中心与大学资源,组建天津清源电动车辆有限责任公司,承担 863 计划重点项目“XL-2 纯电动轿车”研发工作,各项技术指标达到了国际先进水平,全车总重 1600公斤,最高时速达到 140 千米/小时,续驶里程超过 260 千米,0 千米/小时~50 千米/小时的加速时间 6.8 秒,被认为是国内水平最高又

电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求-新能源

《电动汽车用锂离子蓄电池安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 近几年,国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》、《中国制造2025》、工信部《汽车产业中长期发展规划》等文件陆续出台,并提出新能源汽车将成为我国汽车行业未来重点发展领域和建设汽车强国的突破口。 2012年到2017年11月,新能源汽车年产销由1.3万增长至60.9万,保有量已超1%的临界点,超过日本和美国成为世界第一,行业结束导入期,稳步进入成长期。2016年7月6日,国务院副总理马凯同志在西安召开的新能源汽车产业发展座谈会做出重要指示,强调要抓好新能源汽车五大安全体系建设:一是要加强安全技术支撑体系,要加强技术攻关,以技术来保障安全。二是要建立安全标准的规范体系,结合技术和产业化发展,要加快推进相关的标准制定。三是要强化远程运行的监控体系,以建立体系、统一要求、落实责任为重点,来加快覆盖国家、地区、企业运行的一个监控平台。四是要健全安全责任体系,要明确生产企业主体责任和政府监管责任,要狠抓落实,做到全面覆盖、无缝连接。五是要建立安全法规体系,围绕标准监管、处罚、问责等环节,要建立起新能源汽车安全的法规体系。锂离子动力电池作为动力电池最主要类型,有必要建立相应的安全强制标准。 该标准基于GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》和GB/T 31467.3-2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法》,修订并升级为强制性标准。标准制定计划已于2016年9月正式下达,计划编号 20160967-Q-339。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动汽车领域标准体系建设的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织“电动汽车电池工作组”,系统开展电动汽车用锂离子动力电池安全标准的制定工作。

新能源电动车锂离子电池创业项目计划书

新能源电动车(锂离子电池)创业计划书

第一章执行总结 1.1 项目简介 在传统能源日趋紧张及环境危机的情况下,新型能源越来越成为人们关注和研究的热点。大容量锂离子电池是能够代替传统能源作为机械驱动的一种较成熟、可行的新型能源。本项目将同时生产制备工艺相近、市场关联度大、科技含量高、应用前景广阔的新能源器件:动力锂离子电池。拟建成日产3万Ah(年产900万Ah)动力锂离子电池生产线。 1.2 产品介绍 动力锂电池的特点是容量大、工作电压高、重量轻体积小、自放电率小、循环寿命长、环境友好、安全性能好等特点,其性价比高,在国内属领先水平。 1.3 市场分析 锂离子电池具有工作电压高、比能量高等其他二次电池所不具备的特点,使该产品几乎可以完全取代其他类型的二次电池而应用于包括民用、工业、交通、国防等各个领域,而具有广阔的国际国内市场 随着世界石油资源的日益枯竭,及对于环境造成的污染,汽车的动力源将不得不逐步摆脱石油资源的束缚而采用一些新的能源取代,这直接推动着汽车业的一次重大技术革命。该产品具有相当的技术优势,仍在市场孕育中。

1.4 营销策略 产品开始投入市场时,产品以高价格和高额的促销费用快速推向市场。定高价给消费者以质优价高的形象,高额的促销可以快速提高产品的知名度。 当产品成长到一定阶段: 1、提高产品的质量,增加产品规格。 2、进行品牌宣传推广。 3、适当降低价格,遏制竞争对手进入市场。 4、开发新产品。 5、拓展市场,对市场进一步进行细分,开发新的目标市场。 1.5 管理策略 我们的企业以创新求发展,同时不忽视夯实基础,建立一套高效完整科学的管理体系,用规则化、程序化、科学化来系统性的塑造和改变员工的行为,提高整体的组织能力,为创新提供孕育和发展的土壤。 第二章产品介绍 2.1 项目计划简介 2.1.1 项目建设意义 当今世界,石油资源日渐紧张,环境污染日趋严重,人们对以锂离子电池超级电容器等二次能源越来越重视。在大容

电动汽车的三种常见锂电池

1电动汽车的三种常见锂电池 目前电动汽车的锂电池最主要有三种,依次为:磷酸铁锂电池、钴酸锂电池和三元材料电池1.1.1磷酸铁锂电池: 磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池,主要用作动力电池,而且它的放电效率较高,倍率放电情况下充放电效率可达到90%以上,而铅酸电池大约为80%。在电池中,磷酸铁锂电池的安全性也高于其他的电池,理论寿命可以达到7~8年,实际使用寿命大约为3~5年,性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。 下面再来说说它的缺点,磷酸铁锂电池的价格高于其他类型的电池,而且,电池容量较小,续行里程短,而且报废后基本上不能回收再利用,没有可回收价值。综上所述,磷酸锂铁电池在电动汽车上的应用,会使整体的成本提升,而且电池不可回收利用,这样会造成资源的浪费和消耗。 1.2钴酸锂电池:TESLA的专属电池 TESLA电动车的电池采用了松下提供的NCA系列(镍钴铝体系)18650钴酸锂电池,单颗电池容量为3100毫安时。TESLA采用了电池组的战略,85kWh的MODELS的电池单元一共运用了8142个18650锂电池,工程师首先将这些电池以砖、片逐一平均分配最终组成一整个电池包,电池包位于车身底板。 钴酸锂电池具有结构稳定、容量比高、综合性能突出、但是其安全性差而且成本非常高,主要用于中小型号电芯,标称电压3.7V。TESLA把这样的电池组合到一起,安全性就成了一个很需要关注的问题,TESLA的工程师在电池包内的保险装置分布到每一节18650钴酸锂电池,每一节18650钴酸锂电池两端均设有保险丝,当电池出现过热或电流过大时,保险丝会切断,以此避免因某个电池出现异常情况(过热或电流过大)时影响到整个电池包。那么,就此来看,钴酸锂电池虽然本身存在着缺陷,但是在TESLA的工程师的包装上安全性基本上可以忽略。显然,这样的解决方案还是很适合在纯电动汽车上发展。 1.3三元材料电池: 以电池的正极材料作为命名方式,三元锂电池的全称为“三元聚合物锂电池”,指的是正极材料使用镍钴锰酸锂三元聚合物的锂电池。三元锂电池多用于笔记本电脑等电子产品,后被用于电动汽车领域。使用三元锂电池的纯电动汽车中,公众最为熟悉的或许就是特斯拉的ModelS 车型。 比亚迪董事长王传福表示,比亚迪最新研究的磷酸铁锰锂电池突破了传统的磷酸铁锂电池的能量密度限制,达到了三元材料水平,而在成本控制上比普通的磷酸铁锂更加优秀,续航能力得到了大幅度的提升。 2.1 锂空气电池是一种用锂作阳极,以空气中的氧气作为阴极反应物的电池。放电过程:阳极的锂释放电子后成为锂阳离子(Li+),Li+穿过电解质材料,在阴极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂(Li2O)或者过氧化锂(Li2O2),并留在阴极。锂空气电池的开路电压为2.91V。 锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,因为其阴极(以多孔碳为主)很轻,且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。理论上,由于氧气作为阴极反应物不受限,该电池的容量仅取决于锂电极,其比能为5.21kWh/kg(包括氧气质量),或11.14kWh/kg(不包括氧气)。相对与其他的金属-空气电池,锂空气电池具有更高的比能(见下表)[1]?,因此,它非常有吸引力。 科学家们非常希望锂空气电池有一天能取代我们目前使用的锂离子电池。“锂离子充电电池已经被使用了近25年,”剑桥大学化学系的ClareP.Grey教授在电话中说,“25年前,结构更

如何对电动汽车动力电池散热

目前我国大多数电动汽车都是以锂电池作为动力电池的主要原材料。包括三元锂、磷酸铁锂、锰酸锂和钴酸锂等。而最常用的还是三元锂和磷酸铁锂。三元锂电池能量密度更大、体积小、质量轻,但安全性经常受到怀疑。磷酸铁锂电池虽然能量密度小,却被认为更安全。两种电池材料各有优缺,也正因此才会根据具体的车型和需求采用不同的电池材料。在锂电大数据网看来,在乘用车领域三元锂电池已成为主角,而在客车领域磷酸铁锂电池则更常用。 过动力电池工作电流大,产热量大,同时电池包处于一个相对封闭的环境,就会导致电池的温度上升。这是因为锂电池中的电解质,电解质在锂电池内部起电荷传导作用,没有电解质的电池是无法充放电的电池。目前锂电池大部分是易燃、易挥发的非水溶液组成,这个组成体系相比水溶液电解质组成的电池有更高的比能量和电压输出,符合用户更高的能量需求。因为非水溶液电解质本身易燃、易挥发,浸润在电池内部,也形成了电池的燃烧根源。因此上述两种电池材料的工作温度都不得高于60℃,但现在室外温度已接近40℃,同时电池本身产热量大,将导致电池的工作环境温度上升,而如果出现热失控,情况将十分危险了。

为了避免变成“烧烤”,给电池散热就尤为重要了。 电池包散热有主动和被动两种,两者之间在效率上有很大的差别。被动系统所要求的成本比较低,采取的措施也较简单。主动系统结构相对复杂一些,且需要更大的附加功率,但它的热管理更加有效。 从锂电大数据网得知不同传热介质的散热效果不同,空冷和液冷各有优劣。 采用气体(空气)作为传热介质的主要优点有:结构简单,质量轻,有害气体产生时能有效通风,成本较低;不足之处在于:与电池壁面之间换热系数低,冷却速度慢,效率低。目前应用较多。 采用液体作为传热介质的主要优点有:与电池壁面之间换热系数高,冷却速度快;不足之处在于:密封性要求高,质量相对较大,维修和保养复杂,需要水套、换热器等部件,结构相对复杂。 在实际的电动大巴应用中,由于电池组容量大、体积大,相对来讲功率密度比较低,因此多采用风冷方案。而对于普通乘用车的电池组,其功率密度则要高得多。相应的,它对散热的要求也会更高,所以水冷的方案也更加普遍。 不同的电池包结构传感器会根据测温点和需求来定。温度传感器会被放置在最具代表性、温度变化幅度最大的位置,例如空气的进出口位置以及电池包的中间区域。特别是最高温和最低温处,以及电池包中心热量累积较厉害的区域。这样有助于将电池的温度控制在一个相对安全的环境,避免过热和过冷对电池造成危险。 另外,就是电池隔膜的作用,主要是在狭小空间内将电池正负级板分隔开来,防止两极接触造成短路,却能保证电解液中的离子在正负极之间自由通过。因此隔膜就成了保证锂离子电池安全稳定工作的核心材料。

电动汽车电池更换站设计规范标准

电动汽车电池更换站设计规 1.围 本规规定了电动汽车锂电池更换站的设计原则。 本规适用于电动汽车锂电池更换站新建、扩建和改建工程的设计。

2.规性引用文件 下列文件中的条款通过本规的引用而成为本规的条款。凡是注明日期的应用文件,其随后所有的修订单(不包括勘误的容)或修订版均不适用于本规,然而,鼓励根据本规达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本规。 GB/T 2900.1 电工术语基本术语 GB 3096 声环境质量标准 GB/T 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB 4208 外壳防护等级(IP 代码) GB 5749 生活应用水卫生标准 GB 6067 起重机械安全规程 GB/T l2325-2003 电能质量供电电压允许偏差 GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15945-1995 电能质量电力系统频率允许偏差 GB/T 18487.1-2001 电动车辆传导充电系统一般要求 GB/T 18487.3-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆交流/直流充电机(站) GB/T 18663.1-2008公制系列和英制系列的试验机柜、机架、插箱和机箱的气候、机械试验及安全要求 GB 50011 建筑抗震设计规 GB 50016 建筑设计防火规 GB 50034 建筑照明设计标准 GB 50052 供配电系统设计规 GB 50053 10kV及以下变电站设计规 GB 50054 低压配电设计规 GB 50057 建筑物防雷设计规 GB 50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规 GB 50059 35~110kV变电所设计规 GB 50060 3110kV高压配电装置设计规 GB 50116 火灾自动报警系统设计规 GB 50140 建筑灭火器配置设计规 GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB 50191 构筑物抗震设计规 GB 50217 电力工程电缆设计规 GB 50229 火力发电厂与变电站设计防火规 GB 50260 电力设施抗震设计规 GBZ 1 工业企业设计卫生标准 GBJ 19 采暖通风与空气调节设计规 GBJ 140 建筑灭火器配置设计规 DL 408 安全工作规程(发电厂和变电所电气部分) DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T 621-2007 交流电气装置的接地

特斯拉电动汽车电池管理系统解析

1. Tesla目前推出了两款电动汽车,Roadster和Model S,目前我收集到的Roadster的资料较多,因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统,因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C 之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括:1)在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;2)在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;3)减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成,其中每69节并联为一组(brick),再将9组串联为一层(sheet),最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。 图 1.(a)是一层(sheet)内部的热管理系统。冷却管道曲折布置在电池间,冷却液在管道内部流动,带走电池产生的热量。图 1.(b)是冷却管道的结构示意图。冷却管道内部被分成四个孔道,如图 1.(c)所示。为了防止冷却液流动过程中温度逐渐升高,使末端散热能力不佳,热管理系统采用了双向流动的流场设计,冷却管道的两个端部既是进液口,也是出液口,如图 1(d)所示。电池之间及电池和管道间填充电绝缘但导热性能良好的材料(如Stycast 2850/ct),作用是:1)将电池与散热管道间的接触形式从线接触转变为面接触;2)有利于提高单体电池间的温度均一度;3)有利于提高电池包的整体热容,从而降低整体平均温度。

电动汽车高压系统电压等级技术规范标准编制说明

国家标准《电动汽车高压系统电压等级技术规范》编制说明 (征求意见稿) 一、任务来源 根据国家“863” 计划《电动汽车整车及零部件技术标准研究》(2011AA11A277)要求,其子项目《电动汽车高压系统电压等级技术规范》,由东风集团股份有限公司技术中心负责起草,计划于2013年12月完成。 二、标准编制的意义和适用范围 标准编制的目的在于促进中国电动汽车行业电动附件等零部件企业的产品平台化发展,减少产品种类,提高产品销售数量,降低产品成本,推进电动汽车产业发展。 该标准适用于混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车。对于电压等级小于144V与大于600V电动汽车高压系统,不在本标准规定范围之内。该标准为推荐性标准,不排斥整车企业开发定制的不符合该标准所规定的电压等级的电动汽车产品。该标准为推荐性标准,不排斥整车企业由于技术进步、整车布置空间等问题,导致整车电压等级略微偏离该电压等级。 三、工作过程简述 2011年9月,接到对《电动汽车高压系统电压等级技术规范》制定的任务后,东风汽车公司首先成立了标准制定工作组,确定了制定原则和方法,制定了工作计划,以确保标准制定质量和进度。 1.广泛征集意见和建议

为了解掌握国内主机及零部件厂在研和已上市电动汽车及零部件产品高压系统电压等级信息,使制定的标准充分、合理、适宜,2011年9月,东风汽车公司起草了“电动汽车高压用电系统及零部件电压等级技术规范调查问卷”,对上汽、奇瑞、一汽、长安、广汽、北汽、国轩、万向等59个单位进行了问卷调查,收到问卷20份。 2.对返还的20份问卷进行了统计分析,以确定国内电动汽车高压系统及零部件电压等级分布情况,为电压等级标准制定提供数据支持。 3.对关键高压零部件电压等级确定因素如下:对于动力电池系统我们考虑现有电芯模块成组及电池系统的方便性通用性互换性与电压等级之间的关系;对于高压配电系统、电机及其控制器系统、DC/DC 转换器、电动空调、PTC加热器等高压零部件,我们分析和考虑了其关键零部件效率、电压、成本、整车搭载之间的关系,最后提出了其电压等级。 4.收集查阅国内电动汽车高压系统电压等级相关标准、文件,以确保修订后的标准与相关标准、文件的相容性。 5.2012年8月,我们走访了奇瑞、上汽、英飞凌公司,进行企业和零部件厂家调研,讨论标准主体思想,听取企业意见和建议,丰富并修改了标准和编制说明的内容。 6.2012年8月-2012年9月提出行业标准草案(第一稿),并通过标准研究工作组秘书处发往各有关单位征求意见,再次收集了同时在网上广泛征求意见部分意见和建议。共收集到9个单位共21条意

电动汽车电池包散热加热设计

万方数据

?电动汽车电池包散热加热设计? 被动冷却/加热电池包。尽管空气是经过汽车空调(交流)或供暖系统冷却和加热的,但它仍然被 认为是一种被动系统(如图2)。运用这种被动系统,环境空气必须在一定温度范围(10℃~35℃)中才能正常进行热管理,在环境极冷或极热条件 下运行电池包可能会产生更大的不均匀。相关实 验也证明被动系统中,由于引入环境空气的温度不一致性,冷却加热电池包会导致电池包更大的不均匀性。 下面为空冷和液冷主被动系统示意图。 ?6? 图I被动冷却一外部空气流通 图2被动加热和冷却一内部空气流通 图3主动加热和冷却一外部和内部空气流通 图4被动冷却一液体循环 图5主动冷却/加热一液体循环 图6主动冷却/加热一液体循环 1.2散热系统 根据传热学理论,固体与气体,固体与液体接 触产生传热现象。气体的对流换热系数远远没有 液体的对流换热系数大,液体和固体接触对流换热能力更强。传热系数越大所交换的热量越多,换 热效果就越明显,因此要选择合适的传热介质。各 种传热现象的传热系数范围如表l所示。 表I表面传热系数的一般范围 对流换热问题的类型 h/[w/(m2k)】 自然对流换热:气体 2.25液体 50.1000强迫对流换热:气体 25.250液体 50.25000相变对流换热:沸腾 2000.50000凝结 2000.100000 使用液体作为传热介质,需要考虑导电性,安全性,还有密封性,以及以后的维修方便性,还要考虑到电池包整体的重量。相变材料(例如液 体石蜡)的传热蓄热能力最强,且在达到相变温 度时可以大量吸热或放热而不升温降温。通过选用合适的相变材料能够使电池单体有效地达到热平衡,很好地控制电池温度上下限,避免产生温度过高过低现象。但是考虑到材料的研发、制造成本等问题,目前最有效且最常用的还是采用空气作为散热介质。 目前多采用的空冷主要有并行和串行两种通风方式,如图7~图8所示。这就要求在电池包结构上设计相应导风口,尽量减小空气流动阻 力,保证气流的均匀性。 图7串行通风 图8并行通风 .—(蜷)20 1 0.No.1. 万方数据

电动汽车锂电池冷却

电动车锂电池液体冷却方法推荐 (2) 2010-11-4 11:23:41 来源: 我个人的观点来看,对电动车来说,关于电池组的热管理最为靠谱的方法是类似于以下的方法。 从可靠性的角度,我将评估一下tesla的18650圆柱形电池的制造可靠性,和其内部连接的熔丝的可靠性。Tesla的电池组从本质上来看,不具备低成本的可能。这是因为本身18650电池造价较低,但是为了保证小电池之间的串并级联,要付出很多的安全性的考虑。那么多熔丝的连接对于大规模生产来说可能充满很大的难度。Toyota在新能源车上具有很强的实力,但它的电动车计划遭受严重的挫折以后,对大容量电池这块的尝试却是很少的。本质上它的插入式 prius更偏向于混合动力车多一些。 总结一下这么做的几个特点: 1.电池包可以做到非常紧凑,中间几乎没有空隙。 2.抗震和抗冲击性比较好,可以在电池CELL之间添加冲击吸收缓冲材料。 3.把散热的过程转换为加热过程,使得锂电池在低温下的运行保证了可能。 4.保证了电池CELL的散热的均匀性。 5.成本相对较高,主要是在高压泵和聚合物电池的价格上,两者都有很大的降价空间。 6.安全性,聚合物电池本身的安全性易于管理。 在SAE的这篇论文中,作者提到了模块冷却的仿真方法 Integrated Simulation Process for the Thermal Management of LiIon Batteries in Automotive Applications

总体而言,这篇文章有些偏于理论化,整个设计也存在一些问题。 在SAE的这篇论文中,较为详细的介绍了聚合物电池的发热评估Thermal Characterization & Management of PHEV Battery Packs(Compact Power, Inc)。 关于散热片的内部流道的结构设计也会对水流的分布和散热(加热)的效率产生一定的影响,这直接影响到CELL(这个CELL一般是好几个电池并联的大cell)的各个部分之间温度的不均匀。

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