充电像加油一样省时,加一次续航480km,美研发全新电池技术
来源:宝鄂实业
2019-04-02 11:04
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在目前电池技术没有根本性突破的情况下,纯电动汽车的诸多弊端正在受到越来越多消费者的诟病,这也为蓬勃发展的新能源汽车市场蒙上一层阴影。
但近日的一则报道似乎为新能源汽车发展带来了更为乐观的前景。据报道,美国美国普渡大学(Purdue University)研究人员研发出一项新型电动汽车技术,该技术结合了流体电池和氢能电池的优点,不仅能量密度超出现有锂电池3-5倍,而且充电不再需要长时间的插电,只需要像普通加油站那样快速补充电池液,补充一次可续航480公里。
据报道,这项新技术使用专利的“液流”系统,通过单电池液产生电力,为电动汽车提供动力,并且可根据需要产生氢能。目前,位于美国印第安纳波利斯的普渡大学正使用小型摩托车和高尔夫球车做测试。
普渡大学地球、大气和行星科学杰出教授以及数学教授John Cushman表示,单电池液系统可实现更大的能量密度,也意味着可为电动汽车提供更轻、但是续航里程更长的电池,并可使液流电池成为电动汽车动力的有力竞争者。
Cushman说,“历史上流体电池因能量密度低一直没有竞争力。例如,传统流体电池能量密度约为每公斤20瓦时,锂离子电池为每公斤250瓦时,我们的流体电池有潜力达到锂离子电池的3-5倍。”
此外,该新技术产生的氢气可以以更低的压力进行存储。IFBattery高级工程师迈克尔·迪齐肯(Michael Dziekan)在一份声明中解释称,这项技术还以低得多的压力存储生成的氢气,“这种电池既生成电能,也产生氢气。这很重要,大多数氢能源汽车使用压力为5000-10000磅/平方英寸的储气罐,相当危险。新系统以20或30磅/平方英寸的压力存储生成的氢气。”
根据目前的研究进展,研究人员认为,用户只需每行驶480公里更换一次电池液,整个过程与当前加油极为相似,所需时间远远短于给锂离子电池电动汽车充电所需要的时间。
Cushman表示,“新技术将改变下一代电动汽车的游戏规则,因为它不要求斥巨资重建电网,目前的加油站经过改造就可以为它们服务。与现有的电池系统相比,它在易用性、安全和环保方面更有优势。”
而一旦电池阳极磨损——行驶约5000公里,更换它的时间与更换机油差不多,价格仅约为65美元,折合人民币约450元左右。
重复使用零部件和电池液也是新技术的一大卖点。零部件和电池液可以回收,在太阳能或风能发电厂充电后再次使用,“能量将基本上得到完全循环利用,只有很少被浪费了。新电池非常安全,可以存储在家中,而且足够稳定、在经济上相当划算”。
锂电池内阻和容量测试方法,你了解吗?电池内阻等于开路电压除以短路电流,容量是指锂电池存储电量的大小,电池容量的高低是决定锂电池质量的主要内容。目前,锂电池被广泛地运用到我们的生活中,我们如何测试锂电池内阻和容量呢?别急,存能电气小编马上来为你们解答疑难。
锂电池容量就是指它的容纳的电量,单位通常是“安时”、”毫安时“。如:锂电池容量是500mAh,表示电池如果工作时电流是10mA,则可连续工作50小时。
锂电池内阻主要包括两个部分,欧姆内阻和极化内阻在温度恒定的条件下,欧姆电阻基本稳定不变,而极化电阻会随着影响极化水平的因素变动。欧姆电阻主要由电极材料、电解液、隔膜电阻及集流体、极耳的连接等各部分零件的接触电阻组成,与电池的尺寸、结构、连接方式等有关。锂电池的端电压,指锂电池被连接在回路中处于工作状态时,检测到的电池正负极之间的电压,其数值等于锂电池电势减去欧姆内阻占压后,剩余的电压值。
测试锂电池内阻的意义:
1、工厂中出厂检验的项目之一;
2、组装锂电池组时,需挑选内阻相近的电池单元组成一组;
3、因锂电池的容量Ah越大,内阻就越小,因此可以根据内阻大小粗略判断电池容量;
4、锂电池老化和失效后突出的表现为内阻增大,因此测试电池内阻就可以快速判断出电池的老化程度;
5、锂电池组维护过程中,需要经常测试各电池单元的内阻,以便把内阻增大的单元挑出来,换个好的。
锂电池内阻测试方法:
根据物理公式R=U/I,测试设备让锂电池在短时间内(一般为2~3秒)强制通过一个很大的恒定直流电流(目前一般使用40A~80A的大电流),测量此时锂电池两端的电压,并按公式计算出当前的锂电池内阻。
1、测量电池的开路电压:U1
2、电池两端并联一固定阻值电阻:R,进行放电;
3、测量锂电池放电期间电池的两端电压:U2;
4、计算电池内阻:r=(U1-U2)/(U2/R)
例如,某电池开路电压为12V,并联一个10欧姆电阻后电压降为10V,则该电池的内阻为:r=(U1-U2)/(U2/R)=(12-10)/(10/10)=2欧姆。
通常情况下,锂电池的内阻r越大,表明电池带负载越差,大功率电池(如蓄电池)的内阻r通常都非常小。小功率电池(如9V叠层电池)的内阻通常都比较大。
交流压降内阻测量法:
因为锂电池实际上等效于一个有源电阻,因此我们给锂电池施加一个固定频率和固定电流(目前一般使用1kHz频率、50mA小电流),然后对其电压进行采样,经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路计算出该锂电池的内阻值。交流压降内阻测量法的锂电池测量时间极短,一般在100毫秒左右。这种测量方法的精确度也不错,测量精度误差一般在1%~2%之间。
锂电池容量测试方法:
锂电池容量测试是以满电电压和设定的终止电压为参数的,因为锂电池的最低放电电压是2.75V,所以,小于3V的电压已经对锂电池测试没有意义;固定电流放电一般用多少C表示,锂电池一般用0.5C放电进行测试。
1、把电池充满电,单只锂电池充充满电后的电压是4.2V;
2、用万用表是锂电池恒流0.5C,相对于电池容量而言放电,终止电压设定为3v;
3、用恒流放电的时间乘以放电电流就是电池容量了;检验:如果恒流放电不能达到两个小时,那么标称电压就是不够的,锂电池就有假冒伪劣的可能性。
有专业的锂电池分容柜如果是个人的话,找一个可调可调的负载电阻和一个电流可调的直流电源来通过充电和放电的时间来计算电池容量,充电电流×充电时间=电池容量(从2.7V或3.0V充电到4.2V)或放电电流×放电时间=电池容量
锂电池性能测试主要包括电压、内阻、容量、内压、自放电率、循环寿命等等,本文小编暂且就先介绍两点。希望以上这些测试方法能够帮到你。