混合动力汽车车用镍氢动力电池技术
镍氢电池的主要特点:
(1)质量比功率高:目前商业化的镍氢功率型电池能做到1350Wh/kg。
(2)循环次数多:目前应用在电动车上的镍氢动力电池,80%放电深度(DOD)循环可以达1000次以上,为铅酸电池的3倍以上。100% DOD循环寿命也在500次以上。在混合动力汽车中可使用5年以上。
(3)无污染:不含铅、镉等对人体有害的金属,为21世纪“绿色环保电源”。
(4)耐过充过放。
(5)无记忆效应。
(6)使用温度范围宽:正常使用温度范围了-30~55℃;贮存温度范围-40~70℃。
(7)安全、可靠:短路、挤压、针刺、安全阀工作能力、跌落、加热、耐振动等安全性、可靠性试验无爆炸、燃烧现象。
三、国外主要的镍氢动力电池生产企业及国内现状
1.国外主要镍氢动力电池生产企业
(1)松下电能有限公司(PEVE )
PEVE(Panasonic EV Energy Co.,Ltd)是松下和丰田的合资公司。目前采用松下电池的商业化混合动力汽车有丰田的Prius, Alphard, Estima,本田的Civic, Insight等。
松下最新的方形电池采用新的电极材料,降低了内阻和内压,使可靠性和寿命得到提高,其主要参数如表2所示,其技术特征:
·比功率达到1350W/kg;
·采用新的电极材料使内阻显着降低;
·采用新的电池联接结构;
·寿命有显着的提高;
·电池箱尺寸减少15%,重量减少25%。
(2)Cobasys
Cobasys是Chevron Texaco TechnologyVenture(美国第二大能源公司)和ECD(EnergyConversion Devices)的合资公司。ECD全资控股Ovonic, Ovonic拥有很多关于镍氢电池方面的专利,全世界生产镍氢电池的企业须得到它的许可才能生产销售oCobasys不仅只是技术的研发,而且把研发的技术推广到产业化的水平。Cobasys专门为混合动力汽车开发8. 8Ah的Series 1000电池模块。其基本参数见表3。
(3)Varta
Varta是美国江森自控(JCI, Johnson Controls Inc.)控股的企业,江森自控是世界上最大的汽车电池制造商之一, Varta总部在德国汉诺威。该公司为混合动力车用镍氢电池开发的主要产品有圆形模块5. 5Ah,8Ah,12Ah;方形模块7Ah,25Aho其中方形模块优于市场上同类产品:内阻低、质量比功率高(1300W/kg)、质量比能量高、低温性能好。
2.国内镍氢动力电池研发现状
国内镍氢动力电池的主要生产厂家有:春兰(集团)公司、天津和平海湾、中山中炬森莱、神舟、科技、沈阳三普。它们经过“863”的积累,技术进步才良决,单体电池的技术指标虽然与国外的相差不是很大,但一致性和循环寿命比国外差,特别是集成后各项指标相差较大。国内动力电池研发机构及生产企业还存在资金不足的问题,其原因主要是动力电池还没形成产业,其生产工艺大部分还是手工作业;汽车整车厂对动力电池的要求很高,但需求量不大,两者相互制约。
四、结语
本文阐述了混合动力汽车对动力电池的要求,动力电池的发展现状和趋势,分析了镍氢动力电池的技术特点、性能并介绍了国内外镍氢动力电池主要生产企业的情况。在目前阶段开发混合动力汽车,动力电池选镍氢电池是比较理想的。随着混合动力汽车市场的逐渐成熟,镍氢电池的价格也会随之下降,镍氢动力电池前景可期。
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