汽车电池和手机电池最大的区别就是汽车所经历的环境与手机非常不同吗?
来源:宝鄂实业
2019-05-17 14:46
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汽车在运行中会经历各种震动,以及来自外界环境的水,泥土,和沙石的侵入。因此,电池组的外壳和底座至关重要。
世面上存在的电动汽车电池组的底座一般使用铝合金或者不锈钢制造,而上层与汽车底盘结合的外壳则可能使用加入玻璃纤的复合材料制成。
电池组在测试中会经过三维的震动、以及相当于超过10年的风吹雨打(来自不同方向的尘土和水的喷洒),保证电池组内部完全没有任何外来物质的侵入,做到滴水不漏。
值得注意的是,电池组与汽车其他组件有电线连接,而这些电线与电池组中间的连接部位也要做到滴水不漏。
用户也会期望他们的电动汽车在全年365天各种天气条件下都能够有出色的表现。汽车电池组直接影响汽车的加速度和续航距离,这与人们观察手机电池的表现大大不同。
温度管理系统保证了每一个单电池的温度都是全年恒定的。在极端炎热天气下大量使用电池,能够保证及时的散热,防止电池的寿命减弱或者膨胀爆炸。在极端寒冷的天气下大量使用电池,保证电池的内部足够温暖,不会影响性能与寿命。
电池的散热是用液体的冷却剂流经电池组的底部,再由导热性极佳的冷却板与单电池直接接触。或者是直接空气散热,也就是用内置的电风扇。
电池的加热保暖则是由加热器完成,加热器的电力来自于电池本身。所以冬天电动汽车的续航距离会稍微减少。
还有一个挑战来自极端环境下的充电。由于汽车在充电的时处于关闭状态,但是温度管理系统却需要在得知充电的时候自动启动,保持电池组的内部温度,这就是说,在整辆车都处于睡眠状态的时候,电池组仍然是醒着的。
单电池的平衡(Cell Balancing)
电池组里有许多单电池,有串联的也有并联的。一辆电动车的续航距离直接取决于这其中表现最差的那个单电池,因此保持各个单电池中的电压和剩余的电量也至关重要。
电池组中有一个叫做VITM (voltage current temperature module)的装置,实时测量每一个单电池的电压电流和温度,保证并且通过一系列电阻和晶体管来调节对于一个单电池的使用量,同时给温度管理系统传达指令,调节冷却剂的流量和温度,给电池降温和升温。
功率电子装置(Power Electronics)
严格意义上讲,功率电子装置不属于电池组的一部分,不过有些电池组的生产商将其也归类于电池组。
功率电子装置包括充电器(charging module),再生制动(regenerative braking)中所用到的逆变器(inverter),以及辅助车厢内部能源使用的APM(accessory power module)。
充电器就是讲电网中的交流电转换成可以直接给电池使用的直流电。但是随着技术的革新,世面上也渐渐出现更多的直流充电站,直接将交流电到直流电的逆变在充电站内完成,减少了电池组内部这一成分的必要性。
然而,在再生制动中,来自于发电机的交流电仍然需要转成可以供电池使用的直流电,在汽车的行进中,来自电池的直流电也必须转成可以供电机使用的交流电,这其中就又会用到一个逆变器。
APM则是将大电池组的功率降低给一般的12V电池,供汽车内部的照明、收音机和CD播放器、仪表盘、空调等电力使用。由于是电池与电池中间的转换,则需要转换器,而非逆变器。
直流电的变压没有交流电的变压那么容易,交流电变压只需要一个变压器就可以,而直流电的电压转换则需要一个逆变器将高压直流电转换成高压交流电,一个变压器将高压交流电降低成低压交流电,和一个逆变器将低压交流电转换成高压直流电。
这个过程比较繁琐,所以工业上也会用到降压变换器(buck converter)或升压变换器,其构造为一个晶体管或者二极管,感应器,和电容器。
电动汽车的未来取决于汽车电池的革新。新一代的电池需要更长的寿命,更高的能量密度,增加电动汽车的续航距离和持久的性能。单电池离不开电池组,就像心脏离不开身体,里面每一个器官都起到支撑和辅助作用。
我们花了很长一段时间将铅酸电池抛之脑后,开始使用镍电池,又花了很长一段时间才开始普及锂电池。锂电池的化学种类繁多,用途也很广。
在我们等待下一个新的电化学技术的到来之前,电池组内部的革新以及不断改进,将会决定短期内电动车的走势,使得电动车在不同环境的挑战下依然耐用持久。动力电池
结构编辑
1、电池盖[1]
2、正极----活性物质为氧化钴锂
动力电池-镍氢电池
动力电池-镍氢电池
3、隔膜----一种特殊的复合膜
4、负极----活性物质为碳
5、有机电解液
6、电池壳
特点编辑
高能量(EV)和高功率(HEV);
高能量密度;
高倍率部分荷电状态下(HRPSOC)的循环使用(HEV);
工作温度范围宽(一30 ~65℃);
使用寿命长,要求5—10 年;
安全可靠。
应用编辑
汽车和摩托车行业。主要是为发动机的起动点火和车载电子设备的使用提供电能;
工业电力系统。用于输变电站、为动力机组提供合闸电流,为公共设施提供备用电源以及通讯用电源;
电动汽车和电动自行车行业。取代汽油和柴油,作为电动汽车或电动自行车的行驶动力电源。
铁动力电池
锂铁电池是2000年后由美国永备公司所推出来并得到成功市场化的新型绿色高能化学电源,在应用于需要的高能量高功率电源的电子设备和电动玩具方面,显示了非常优越的性能.在中等放电电流以上时,锂铁电池的放电时间可达碱锰电池的6倍左右;而与镍氢电池相比,其放电电压平台,储存时间具有显著优势。
总的来说,锂铁电池具有以下突出优点:
1、与碱锰电池的可互换性,在任何用途上都可以和碱性锌锰电池相互换;
2、具有更长的工作时间和更高更平的工作电压,尤其是在中等电流以上放电;
3、环保绿色电源,不使用任何汞、铬、铅等有毒物质;
4、储存性能好,放置期可以长达10年。
电池型号:LFB14505(AA)
放电容量:大于2700mAh(在1000mA放电电流下)
放电电压:~1.45V(在200mA的放电电流下)
储存寿命:10年
镍氢充电电池
由于镍镉电池(Ni-Cd)中的镉有毒,使废电池处理复杂,环境受到污染,因此它将逐渐被用储氢合金做成的镍氢充电电池(Ni-MH)所替代。从电池电量来讲,相同大小的镍氢充电电池电量比镍镉电池高约1.5~2倍,且无镉的污染,现已经广泛地用于移动通讯、笔记本计算机等各种小型便携式的电子设备。 镍氢电池是有氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命也更长,并且对环境无污染。 目前,更大容量的镍氢电池已经开始用于汽油/电动混合动力汽车上,利用镍氢电池可快速充放电过程,当汽车高速行驶时,发电机所发的电可储存在车载的镍氢电池中,当车低速行驶时,通常会比高速行驶状态消耗大量的汽油,因此为了节省汽油,此时可以利用车载的镍氢电池驱动电动机来代替内燃机工作,这样既保证了汽车正常行驶,又节省了大量的汽油。
空气蓄电池(锌空气蓄电池、铝空气电池)
燃料蓄电池 燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,他的正极是氧电极,负极是氢或碳氢化合物或乙醇等燃料电极。催化剂在正极催化氧的还原反应,从外电路向氧电极反应部位传导电子;在负极催化燃料的氧化反应,从反应部位向外电路传导电子;电解液输送燃料电极和氧电极反应产生的离子,并且阻止电子的传递。电子通过外电路作功,并形成电的回路。只要燃料和氧不断地从装置外部供给电池,就有放电产物不断地从装置向外排出(氢氧燃料电池)。