HEV用MH/Ni电池系统的研发现状

综述了混合动力电动车(HEV)用氢镍(MH/Ni)电池系统的国内外发展状况.对现阶段国内相关系统有待进一步改善的电池一致性、超高功率充电接受、荷电态(SOC)精确估算和价格等进行了分析.     

混合电动轿车用MH-Ni动力电池的研制

介绍了混合电动轿车用MH-Ni动力电池的研制.通过调整和改进正极配方,开发MH-Ni动力电池专用贮氢合金粉,以及设计全新的双头封口电池结构,提高了电池的高倍率充放电性能和高低温性能,能量密度＞56Wh/kg,功率密度＞700W/kg,浮充循环寿命＞10万次.     

具有在线修正功能的镍氢电池SOC估算方法

介绍了电动汽车用镍氢电池荷电状态(SOC)的常用估算方法。针对安时积分法结合开路电压法估算蓄电池SOC时累积误差偏大的问题，测试了镍氢电池充放电特性曲线，并对曲线进行多项式拟合，提出了根据电池不同工况进行条件判断，对估算值进行在线修正的估算方法。实践证明，本文所述估算方法能明显地减小累积误差，更好地满足电池SOC的估算要求。     

预充电对MH-Ni电池性能的影响

研究了MH—Ni电池封口后立即进行预充电和恒温处理对电池性能的影响;比较了不同预充电量对电池初容量、放电平台、高倍率放电、自放电以及高温搁置性能的影响。试验结果表明：预充电量为设计容量的30％最理想,但电池的自放电量相对较大。     

混合动力轿车用MH-Ni蓄电池组的开发

介绍了HEV用动力MH—Ni蓄电池组的结构及单体蓄电池的性能;报导了单体电池模拟工况测试和模拟电池寿命测试;测试结果表明：单体电池的能量密度可以达到55．24Wh／kg,150A连续放电到SOC50％,最低输出功率密度可以达到726W／kg,预计电池组的工作寿命可以满足混合电动轿车运行10万公里以上。     

镍电极掺杂[x(Y2O3)+y(Er2O3)]的MH/Ni电池性能研究

研究了在镍电极活性物质中掺杂一定量的[x(Y2O3) +y(Er2O3)](x+y=1,其中x=0,0.5,1.0)对MH/Ni电池的性能影响.利用不同环境温度(25℃～55℃)下恒流充放电、高温(65℃)放电态搁置等方法测试了电池的性能.结果表明,常温下镍电极掺杂[x(Y2O3)+y(Er2O3)]的MH/Ni电池的放电容量和放电平台比未掺杂的电池稍低,但随温度的升高,它的放电容量和高温储存性能等均明显优于未掺杂的电池,镍电极掺杂[x(Y2O3) +y(Er2O3)]提高了MH/Ni电池的高温性能.常温下,电池以1C,100%DOD循环200周后,镍电极掺杂[x(Y2O3) +y(Er2O3)]的MH/Ni电池容量损失较少,利用X射线衍射(XRD)、交流内阻分析结果表明,镍电极活性物质循环后的相结构差别不大,但掺杂的电池循环前后内阻变化较小.综合实验结果,当x=0.5时,电池的性能最佳.     

HEV用MH/Ni电池的贮存性能

在HEV用MH/Ni电池的设计中,研究了添加Ni粉、Co粉及提高CoO的加入量对MH/Ni电池贮存性能的影响,结果表明:正极中加入较多的Ni粉或提高CoO的加入量均能够提高MH/Ni电池的贮存性能.正极中Ni粉的加入量从0%提高到10%和20%时,MH/Ni电池贮存后的容量衰减率分别降低了3.9%和6.6%;正极中CoO的加入量由5%提高到15%,MH/Ni电池贮存后的容量衰减率降低了4.9%.采用Co粉作添加剂时,在一定程度上修复了遭受破坏的CoOOH导电网络,改善了MH/Ni电池初期的贮存性能.     

电动自行车用氢镍电池组的研制

介绍了电动自行车用容量为8Ah的24V氢镍电池组的研制过程和产品性能。结果表明,开发的单体电池在-18℃下1C可放出90%的容量,可在0℃～45℃的宽温度范围内充放电;同时1C放电1.2V以上的容量高达75%～80%。电池组0.2C充电0.5C放电的循环寿命(100%DOD)超过了500次,具有广阔的应用前景。     

HEV用低自放电率D型MH-Ni电池的研制

降低自放电率是HEV用MH—Ni电池实用化过程中亟待解决的关键问题之一。采用丙烯酸接枝处理的PP隔膜、选择负极合金及表面处理、正极复合添加析氧抑制剂等措施,2／3A型MH—Ni电池的自放电率可由55．5％降为26．1％,用此工艺研制的HEV用7Ah的D型电池在55℃下存放7天的自放电率为35．3％,比功率达1121W／kg,模拟工况下的循环寿命达12．5万次。这些指标均超过了国家标准规定的要求。