橄榄石LiFePO4第一性原理计算研究进展

锂离子电池是一种新型能源,与现有的可充电电池(铅酸电池、镉镍电池和金属氢化物镍电池)相比,在比能量上占有明显优势,目前比能量可高达170～180 Wh/kg,是Cd-Ni电池的4倍,MH-Ni电池的2倍.     

电动车用锌镍电池的性能特征

阐述了可充锌镍电池的研究和开发 ,该系列电池主要应用于电动自行车、电动摩托车及混合电动车。通过减少锌电极的溶解和一项电池的密封设计专利使得锌镍电池的性能有了很大的提高。单元电池模组(12V30A·h)100%DOD的循环寿命已突破500次 ,而且比能量高达50W·h/kg。在许多应用领域中锌镍电池(Zn/Ni)完全可以取代密封铅蓄电池(SLA)、镉镍电池(Cd/Ni)及金属氢化物镍电池(MH/Ni)     

混合动力电动车用384 V/80 Ah MH-Ni动力电池系统

研制开发出混合动力电动车用80 Ah方型MH-Ni(氢镍)动力电池及其96 V/80 Ah、384 V/80 Ah高电压电池组系统;在-20～55℃宽温度范围条件下,电池可在SOC0.2～0.8范围内进行3～10 C的脉冲充放电,12 V电池模块比能量达61 Wh/kg,峰值比功率达到406 W/kg,电池28天荷电保持率达91%;电池1 C寿命正在测试中,目前已达500次无任何衰减.96 V或384 V高电压电池组大电流充放电特性、热管理、性能一致性状态及安全可靠性较好;384 V/80 Ah电池组及其管理系统完成城市客车工况150 h台架可靠性实验考核,并顺利进行在燃料电池/MH-Ni电池为混合动力的城市客车的装车运行实验,电池组性能状态良好.     

电动车用铅酸蓄电池研制初探

分析了国内外电动车铅酸蓄电池的现状。对比能量和循环寿命的关系进行了讨论,认为把涂膏式铅酸蓄电池的比能量定在35～37Wh／kg（3小时率）是合适的,近期循环寿命500次,中远期600～800次（75％放电）是可行的。对电池的结构、材料、以及需要攻关的工作进行了研究和分析。     

基于3D多孔层状石墨烯/NiOOH/Ni(OH)_2混合电容器的研究

采用液相沉积法制备出一种新型的NiOOH/Ni(OH)_2-石墨烯复合材料(Ni/GNS)。扫描电镜表明,该材料具有三维多孔层状结构。以复合材料Ni/GNS为正极,活性炭(AC)为负极,6 mol/L KOH为电解液组装成混合电容器,该电容器的电压达到1.6 V。两电极测试表明,电流密度为0.2 A/g时,混合电容器的单电极比电容达到404 F/g,比能量为35.8Wh/kg,比功率为662 W/kg,100次循环后容量保持率为70.7%。说明该混合电容器具有较高的比能量和比功率以及良好的循环寿命,这主要是由于Ni/GNS和AC两电极的协同作用。     

电动道路车辆用阀控式胶体铅酸蓄电池(3DM180)的研制

为改进电动道路车辆用铅酸蓄电池的比能量和比功率、循环寿命及充电接受能力,通过对试验电池和实际运行电池解剖发现的正、负极板容量衰减的显著差异,对板栅结构、活性物质的配方及其与板栅质量的比值进行了试验研究,并采用了纳米级SiO2为主的材料配制改性的胶体电解质及含有特殊纤维的超细玻璃棉隔板。对3DM180电池的检测结果表明,其质量比能与体积比能分别达到34Wh/kg和100Wh/L,4小时内可充足电,循环寿命达到1000次(75%DOD)。     

超高率圆柱形阀控铅酸蓄电池

综述了国外几家大的电池公司为适应现代汽车和混合电动车超高性能的需要而研制的高率圆柱形阀控铅酸蓄电池的现况。由于这种电池具有更高的比功率和比能量及循环寿命,它很有可能用于这些用途。     

D型MH/Ni动力电池性能研究

研究了自制的D型MH-/Ni动力电池的电化学性能.结果表明:电池组的比能量58 Wh/kg,能量密度199Wh/L(2.6A放电),能进行7.5 A(1 C)快速充电.7.5 A(1C)、15 A(2C)和37.5 A(5C)放电容量分别达到1.5 A(0.2C)时的97.1%、96.9%和76.4%.单体电池比功率488 W/kg.5 A、100%DOD循环650次,容量减少6%.     

Li4Ti5O12/C材料在高功率锂离子电池中的性能

电动车和混合动力车需要高倍率放电、长寿命和安全的化学电源。采用模板技术制备Li4Ti5O12/C复合材料,测试了材料的粉末X射线衍射图谱,结果显示材料为尖晶石型结构,并用扫描电镜观察材料的微观形貌,材料颗粒粒径在1μm左右。以Li4Ti5O12/C复合材料为负极材料,正极材料采用LiFePO4,组装18650型低电压的锂离子电池。该类低电压锂离子电池具有1.8 V的电压,能够在1 C~12.5 C等倍率条件下充放电,体积比能量为98~108 Wh/L,质量比能量为44.3~48.4 Wh/kg。使用Li4Ti5O12/C复合材料为负极的低电压锂离子电池显示了良好的循环稳定性。因此,这种高功率低电压锂离子电池可应用于动力车和混合动力车。     

用于移动电话的锌空气电池研究

采用方形结构形式 ,研制出用于移动电话的锌空气电池 ,并在不同的实验条件下 ,对电池的性能进行了测试。结果表明 :这种结构的锌空气电池容量达到 40 0 0mAh ,比能量 2 2 0Wh/kg ,最大输出功率 3 6W ,充分体现了锌空气电池容量大 ,比能量高 ,工作电压平稳的优势。其性能完全满足移动电话在各种情况下的使用要求 ,是移动电话理想的备用电源     

国内外电动汽车发展现状与趋势

随着电动汽车关键技术的不断突破和基础设施的日趋完善,世界各国纷纷加入抢占电动汽车技术和市场的行列。首先概括了全球电动汽车市场的发展现状及前景,从市场状况、技术研发、产业扶持等方面梳理了美国、欧盟、日本及我国的电动汽车发展历程,并提出我国电动汽车产业的发展瓶颈。之后从电机驱动技术、电控能量管理技术和锂离子电池技术这3个方面提出我国电动汽车技术的现状与趋势。     

Results of electric vehicle demonstration at TEPCO

Tokyo Electric Power Company (TEPCO), in cooperation with Mitsubishi Motors Corporation, has developed the “Libero” electric vehicle, offering performance and comfort comparable to those of gasoline‐powered vehicles. TEPCO carried out demonstration tests, allocating 28 vehicles to its branch offices for onsite business use in March 1993, and a considerable volume of data was collected. This paper analyzes the results of research in the areas of energy consumption and impact on the natural environment. The evidence obtained suggests that electric vehicles are capable of energy efficiency superior to that of gasoline vehicles, and have less of an impact on the environment. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 127(4): 52–63, 1999     

超级电容器在电动汽车上应用的研究进展

超级电容器具有优异的性能,已成为电动汽车用动力电源的一个理想选择。简要地介绍了超级电容器的工作原理、特点及分类,并评述了超级电容器作为电动汽车的唯一动力电源和辅助动力电源的应用情况及特点,最后展望了超级电容器在电动汽车上的应用前景。     

一种混合动力车双向变换器的分析与设计

双向变换器是混合电动车(HEV)的发电机与驱动系统互联的核心部件。详细分析了HEV双向变换器的运行模式,推导了隔离变压器漏感电流的最大值及其影响因数,给出了输出电压、输出功率和输出电压纹波的解析表达式。开关频率、漏感和移相对最大谐振电流、输出功率和输出纹波电压的影响,乃至对系统的影响都十分复杂,设计时需要折中考虑这些参数。在实验室原理样机上对上述分析和设计进行了验证。     

混合动力汽车复合储能技术

通过剖析混合动力汽车(HEV)存在的主要问题,指出单一储能技术在某些情况下已不能满足车辆的需求,要解决HEV电源存在的问题,可采用复合储能技术。该技术现已成为HEV动力电源的一种发展趋势。结合复合储能开发的实例,给出目前复合储能技术的典型组合方式、应用场合及发展趋势。     

新一代电动汽车智能车载终端设计

为支撑当前电动汽车的运营,需要设计新一代的电动汽车智能车载终端。通过借鉴传统车载终端的设计思路,并考虑电动汽车的特性,分析了电动汽车车载终端在当前应用中应实现的基本功能以及未来的功能愿景;在功能需求分析的基础上,设计并实现了新一代电动汽车智能车载终端的软件及硬件架构;为电动汽车车载终端在电动汽车产业中的应用提出了新的思路,为当前电动汽车及动力电池的研究提供了宝贵的实验数据。     

电动车电池的发展现状

介绍了铅蓄电池、金属氢化物-镍蓄电池、锂离子蓄电池及聚合物锂离子蓄电池、锌-镍蓄电池、锌空电池和氢燃料电池作为电动自行车、电动汽车以及混合电动车动力电源的优缺点;分析了上述蓄电池在电动车上的应用现状和应用前景。     

Energy‐saving Technologies for Automobiles

Since entering the 21st century, we have been facing a globally urgent need for all nations, without exception, to deal with environmental concerns such as global warming and energy issues arising from the depletion of fossil fuels. As a countermeasure, next‐generation vehicles for a recycling‐based society that are energy‐efficient, compact, light, low‐cost and reliable need to spread in the society. In this study, we will explain the basic philosophy of how to approach next‐generation energy‐saving technologies for automobiles, the current status and technological issues of internal combustion engines (ICE), hybrid electric vehicles (HEVs), electric vehicles (EVs), and fuel cell vehicles (FCVs) with the latest examples. Copyright © 2008 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

VRLA电动车电池设计方案

介绍了VRLA12V-10Ah电动车电池的设计方案。从设计理念、方案实施两个方面作了简单介绍,并对在实际生产操作中得到的一些数据进行了分析及总结。     

电动汽车用免维护铅酸蓄电池的研制

概述了电动汽车的发展，分析了铅蓄电池重量比能量与循环寿命的关系，解决了电动汽车用蓄电池研制中的两个主要问题──板栅腐蚀和枝晶短路，对今后电动汽车用蓄电池的研制开发提出了自己的见解。