充電像加油一樣省時，加一次續(xù)航480km，美研發(fā)全新電池技術(shù)
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-02 11:04
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在目前電池技術(shù)沒有根本性突破的情況下，純電動汽車的諸多弊端正在受到越來越多消費者的詬病，這也為蓬勃發(fā)展的新能源汽車市場蒙上一層陰影。
但近日的一則報道似乎為新能源汽車發(fā)展帶來了更為樂觀的前景。據(jù)報道，美國美國普渡大學(xué)（Purdue University）研究人員研發(fā)出一項新型電動汽車技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合了流體電池和氫能電池的優(yōu)點，不僅能量密度超出現(xiàn)有鋰電池3-5倍，而且充電不再需要長時間的插電，只需要像普通加油站那樣快速補充電池液，補充一次可續(xù)航480公里。
據(jù)報道，這項新技術(shù)使用專利的“液流”系統(tǒng)，通過單電池液產(chǎn)生電力，為電動汽車提供動力，并且可根據(jù)需要產(chǎn)生氫能。目前，位于美國印第安納波利斯的普渡大學(xué)正使用小型摩托車和高爾夫球車做測試。
普渡大學(xué)地球、大氣和行星科學(xué)杰出教授以及數(shù)學(xué)教授John Cushman表示，單電池液系統(tǒng)可實現(xiàn)更大的能量密度，也意味著可為電動汽車提供更輕、但是續(xù)航里程更長的電池，并可使液流電池成為電動汽車動力的有力競爭者。
Cushman說，“歷史上流體電池因能量密度低一直沒有競爭力。例如，傳統(tǒng)流體電池能量密度約為每公斤20瓦時，鋰離子電池為每公斤250瓦時，我們的流體電池有潛力達到鋰離子電池的3-5倍。”
此外，該新技術(shù)產(chǎn)生的氫氣可以以更低的壓力進行存儲。IFBattery高級工程師邁克爾·迪齊肯（Michael Dziekan）在一份聲明中解釋稱，這項技術(shù)還以低得多的壓力存儲生成的氫氣，“這種電池既生成電能，也產(chǎn)生氫氣。這很重要，大多數(shù)氫能源汽車使用壓力為5000-10000磅/平方英寸的儲氣罐，相當(dāng)危險。新系統(tǒng)以20或30磅/平方英寸的壓力存儲生成的氫氣。”
根據(jù)目前的研究進展，研究人員認(rèn)為，用戶只需每行駛480公里更換一次電池液，整個過程與當(dāng)前加油極為相似，所需時間遠遠短于給鋰離子電池電動汽車充電所需要的時間。
Cushman表示，“新技術(shù)將改變下一代電動汽車的游戲規(guī)則，因為它不要求斥巨資重建電網(wǎng)，目前的加油站經(jīng)過改造就可以為它們服務(wù)。與現(xiàn)有的電池系統(tǒng)相比，它在易用性、安全和環(huán)保方面更有優(yōu)勢。”
而一旦電池陽極磨損——行駛約5000公里，更換它的時間與更換機油差不多，價格僅約為65美元，折合人民幣約450元左右。
重復(fù)使用零部件和電池液也是新技術(shù)的一大賣點。零部件和電池液可以回收，在太陽能或風(fēng)能發(fā)電廠充電后再次使用，“能量將基本上得到完全循環(huán)利用，只有很少被浪費了。新電池非常安全，可以存儲在家中，而且足夠穩(wěn)定、在經(jīng)濟上相當(dāng)劃算”。
鋰電池內(nèi)阻和容量測試方法，你了解嗎？電池內(nèi)阻等于開路電壓除以短路電流，容量是指鋰電池存儲電量的大小，電池容量的高低是決定鋰電池質(zhì)量的主要內(nèi)容。目前，鋰電池被廣泛地運用到我們的生活中，我們?nèi)绾螠y試鋰電池內(nèi)阻和容量呢？別急，存能電氣小編馬上來為你們解答疑難。
鋰電池容量就是指它的容納的電量，單位通常是“安時”、”毫安時“。如：鋰電池容量是500mAh，表示電池如果工作時電流是10mA，則可連續(xù)工作50小時。
鋰電池內(nèi)阻主要包括兩個部分，歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻在溫度恒定的條件下，歐姆電阻基本穩(wěn)定不變，而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成，與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)、連接方式等有關(guān)。鋰電池的端電壓，指鋰電池被連接在回路中處于工作狀態(tài)時，檢測到的電池正負(fù)極之間的電壓，其數(shù)值等于鋰電池電勢減去歐姆內(nèi)阻占壓后，剩余的電壓值。
測試鋰電池內(nèi)阻的意義：
1、工廠中出廠檢驗的項目之一；
2、組裝鋰電池組時，需挑選內(nèi)阻相近的電池單元組成一組；
3、因鋰電池的容量Ah越大，內(nèi)阻就越小，因此可以根據(jù)內(nèi)阻大小粗略判斷電池容量；
4、鋰電池老化和失效后突出的表現(xiàn)為內(nèi)阻增大，因此測試電池內(nèi)阻就可以快速判斷出電池的老化程度；
5、鋰電池組維護過程中，需要經(jīng)常測試各電池單元的內(nèi)阻，以便把內(nèi)阻增大的單元挑出來，換個好的。
鋰電池內(nèi)阻測試方法：
根據(jù)物理公式R=U/I，測試設(shè)備讓鋰電池在短時間內(nèi)(一般為2～3秒)強制通過一個很大的恒定直流電流(目前一般使用40A～80A的大電流)，測量此時鋰電池兩端的電壓，并按公式計算出當(dāng)前的鋰電池內(nèi)阻。
1、測量電池的開路電壓：U1
2、電池兩端并聯(lián)一固定阻值電阻：R，進行放電；
3、測量鋰電池放電期間電池的兩端電壓：U2;
4、計算電池內(nèi)阻：r=(U1-U2)/(U2/R)
例如，某電池開路電壓為12V，并聯(lián)一個10歐姆電阻后電壓降為10V，則該電池的內(nèi)阻為：r=(U1-U2)/(U2/R)=(12-10)/(10/10)=2歐姆。
通常情況下，鋰電池的內(nèi)阻r越大，表明電池帶負(fù)載越差，大功率電池(如蓄電池)的內(nèi)阻r通常都非常小。小功率電池(如9V疊層電池)的內(nèi)阻通常都比較大。
交流壓降內(nèi)阻測量法：
因為鋰電池實際上等效于一個有源電阻，因此我們給鋰電池施加一個固定頻率和固定電流(目前一般使用1kHz頻率、50mA小電流)，然后對其電壓進行采樣，經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后通過運放電路計算出該鋰電池的內(nèi)阻值。交流壓降內(nèi)阻測量法的鋰電池測量時間極短，一般在100毫秒左右。這種測量方法的精確度也不錯，測量精度誤差一般在1%～2%之間。
鋰電池容量測試方法：
鋰電池容量測試是以滿電電壓和設(shè)定的終止電壓為參數(shù)的，因為鋰電池的最低放電電壓是2.75V，所以，小于3V的電壓已經(jīng)對鋰電池測試沒有意義；固定電流放電一般用多少C表示，鋰電池一般用0.5C放電進行測試。
1、把電池充滿電，單只鋰電池充充滿電后的電壓是4.2V;
2、用萬用表是鋰電池恒流0.5C，相對于電池容量而言放電，終止電壓設(shè)定為3v;
3、用恒流放電的時間乘以放電電流就是電池容量了；檢驗：如果恒流放電不能達到兩個小時，那么標(biāo)稱電壓就是不夠的，鋰電池就有假冒偽劣的可能性。
有專業(yè)的鋰電池分容柜如果是個人的話，找一個可調(diào)可調(diào)的負(fù)載電阻和一個電流可調(diào)的直流電源來通過充電和放電的時間來計算電池容量，充電電流×充電時間=電池容量(從2.7V或3.0V充電到4.2V)或放電電流×放電時間=電池容量
鋰電池性能測試主要包括電壓、內(nèi)阻、容量、內(nèi)壓、自放電率、循環(huán)壽命等等，本文小編暫且就先介紹兩點。希望以上這些測試方法能夠幫到你。
