纯电动汽车用动力电池分类及应用探讨

纯电动汽车用动力电池分类及应用探讨蔡 松１，霍伟强２（１．湖北省电力公司洪湖供电公司，湖北 洪湖 ４３３２００；２．湖北省电力公司，湖北 武汉 ４３００７７） ［摘 要］ 介绍了纯电动汽车用动力蓄电池的种类及原理、各种充电电池的参数及其应用情况、国家和国网电力公司对动力电池的强制认证和技术标准，文章还简要介绍了当前主流电动汽车动力电池的配置参数，并探讨了直流快充、交流慢充、更换电池等各种充换电方式的优、缺点。 ［关键词］ 纯电动汽车；动力电池；蓄电池；充换电 ［中图分类号］Ｕ４６ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］１００６－３９８６（２０１２）０２－００７０－０３Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＥＶ Ｐｏｗｅｒ ＢａｔｔｅｒｙＣＡＩ Ｓｏｎｇ１，ＨＵＯ Ｗｅｉ－ｑｉａｎｇ２（１．Ｈｏｎｇｈｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｏｎｇｈｕ Ｈｕｂｅｉ ４３３２００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈｕｂｅｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７７，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｋｉｎｄ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ （ＥＶ）ｐｏｗｅｒ ｂａｔｔｅｒｙ，ｒｅｌｅｖａｎｔ ｎａｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｌｓｏｒｙ ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆｃｏｍｍｏｎ ｐｏｗｅｒ ｂａｔｔｅｒｙ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｍｅｒｉｔｓ ａｎｄ ｄｅｍｅｒｉｔｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｍｏｄｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｑｕｉｃｋ ＤＣｃｈａｒｇｉｎｇ ，ＡＣ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｂａｔｔｅｒｙ ｓｗａｐ．［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ＥＶ；ｐｏｗｅｒ ｂａｔｔｅｒｙ；ｓｔｏｒａｇｅ ｂａｔｔｅｒｙ；ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｂａｔｔｅｒｙ ｓｗａｐ［收稿日期］ ２０１２－０１－３０［作者简介］ 蔡 松（１９８０－），男，湖北洪湖人，助理工程师。１ 电动汽车蓄电池的种类１．１ 铅酸电池铅酸电池是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，放电时，铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池（ＶＲＬＡ）。总体上说，铅酸电池具有可靠 性 好、原 材 料 易得、价格便宜等优点，比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点；一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟，经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。１．２ 镍金属电池镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍，负极活性物质为贮氢合金，电解液为氢氧化钾溶液，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，电解液也发生变化。相对于其他电池，Ｎｉ２ＭＨ 电池的优异特性表现在：高比能量（衡量电动车一次充电行驶里程）已与锂离子电池水平相当；高比功率（赋予电动车良好的启动、加速、爬坡性能）其性能已高于锂离子电池；长寿命特性（赋予电池良好的经济性）平均寿命３００～６００次；安全性能高，无污染物，被誉为“绿色电源”。但是目前阻碍其应用的一个重要问题是初始成本太高，而且还有记忆效应和充电发热等问题，充电发热会引发安全问题，因此，要求发展相应可靠的能量管理系统。１．３ 锂离子蓄电池锂离子电池使用锂碳化合物作负极，锂化过渡金属氧化物作正极，液体有机溶液或固体聚合物作为电解液。在充放电过程中，锂离子在电池正极和负极之间往返流动。放电...