為什么現(xiàn)在的電動(dòng)車上絕大多數(shù)裝的是鉛酸蓄電池？鉛酸電池的優(yōu)缺點(diǎn)敘述
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-21 21:34
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電動(dòng)車電池是電動(dòng)車上的動(dòng)力來源，現(xiàn)在的電動(dòng)車上絕大多數(shù)裝的是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池成本低，性價(jià)比高。因?yàn)檫@種電池能充電，可以反復(fù)使用，所以稱它為“鉛酸蓄電池”。
1860年，法國(guó)的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池，這是鉛酸蓄電池的前身。
結(jié)構(gòu)
鋰電池導(dǎo)電涂層
導(dǎo)電涂層也稱為預(yù)涂層，在鋰電池行業(yè)內(nèi)通常指涂覆于正極集流體——鋁箔表面的一層導(dǎo)電涂層，涂覆導(dǎo)電涂層的鋁箔稱為預(yù)涂層鋁箔或簡(jiǎn)稱涂層鋁箔，其最早在電池中的實(shí)驗(yàn)可以追溯到70年代，而近幾年隨著新能源行業(yè)，特別是磷酸鐵鋰電池的發(fā)展而風(fēng)生水起，成為業(yè)內(nèi)炙手可熱的新技術(shù)或新材料。
鋰電池導(dǎo)電涂層性能
導(dǎo)電涂層在鋰電池中能夠有效提高極片附著力，減少粘結(jié)劑的使用量，同時(shí)對(duì)于電池的電性能也有顯著提升。國(guó)外的大公司產(chǎn)品就不介紹了，介紹一下國(guó)內(nèi)唯一一家在市場(chǎng)上推廣，并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品——WX112，由中興新旗下的上海中興派能能源科技有限公司研發(fā)和生產(chǎn)，從拿到的樣品看，滿涂、留邊、留間隙等技術(shù)要求都可以實(shí)現(xiàn)。性能如下：
1． 接觸電阻下降40％
2． 膠黏劑用量降低50％
3． 同倍率下，電池電壓平臺(tái)提升20％
4． 材料與集流體附著力提高30％，經(jīng)過長(zhǎng)期循環(huán)不會(huì)有脫層現(xiàn)象
涂碳鋁箔使用說明
一、材質(zhì)說明
涂碳鋁箔是由導(dǎo)電碳為主的復(fù)合型漿料與高純度的電子鋁箔，以轉(zhuǎn)移式涂覆工藝制成。
二、應(yīng)用范圍
細(xì)顆粒活性物質(zhì)的功率型鋰電池
正極為磷酸亞鐵鋰
正極為細(xì)顆粒的三元／錳酸鋰
用于超級(jí)電容器、鋰一次電池（鋰亞、鋰錳、鋰鐵、扣式等）替代蝕刻鋁箔
三、對(duì)電池／電容的性能作用
抑制電池極化，減少熱效應(yīng)，提高倍率性能；
降低電池內(nèi)阻，并明顯降低了循環(huán)過程的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅；
提高一致性，增加電池的循環(huán)壽命；
提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力，降低極片制造成本；
保護(hù)集流體不被電解液腐蝕；
提高磷酸鐵鋰電池的高、低溫性能，改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。
四、建議參數(shù)
對(duì)應(yīng)涂覆的活性物質(zhì)D50最好不大于4～5μm，壓實(shí)密度不大于2．25g／cm，比表面積在13～18㎡／g范圍內(nèi)。
五、使用中的注意事項(xiàng)
1．存儲(chǔ)要求：在溫度為25±5℃、濕度為不超過50％的環(huán)境中，運(yùn)輸時(shí)須避免空氣和水蒸氣對(duì)鋁箔的侵蝕；
2．本產(chǎn)品分為A、B兩款，各自的關(guān)鍵特性為：A款外觀為黑色，常規(guī)涂層厚度為雙面4～8μm，導(dǎo)電性能較更為突出；B款外觀為淡灰色，常規(guī)涂層厚度為雙面2～3μm，涂層區(qū)可做較少層的焊接，并可以涂布機(jī)識(shí)別跳間隙；
3．B款（灰色）涂碳鋁箔可以在涂層區(qū)直接做超聲焊，只適合卷繞式電池焊接極耳（極片最多2－3層），但超聲的功率、時(shí)間需做一些微調(diào)；
4．碳層的散熱性要比鋁箔差些，故做涂布時(shí)需對(duì)帶速與烘烤溫度適當(dāng)微調(diào)；
5．本產(chǎn)品對(duì)鋰電池與電容的綜合性能有較可觀的提升，但不可作為改變電池某方面性能的主要因素，如電池能量密度、高低溫性能、高電壓等等。
組裝設(shè)備
蓄電池鑄
鑄焊機(jī)，又稱全自動(dòng)蓄電池鑄焊機(jī)。是一種小型閥控密封式鉛酸蓄電池鑄焊設(shè)備，整套設(shè)備包括夾具、模具、熔爐、冷卻裝置、及脫模入池殼裝置。所述夾具于底板上設(shè)有固定板和可滑動(dòng)壓板兩部分組成，固定板上設(shè)有定位銷；鑄焊模具表面設(shè)有匯流排和極柱形狀的漕溝，并設(shè)有定位孔；脫模入池殼裝置包括氣動(dòng)脫模裝置和氣動(dòng)入池殼裝置。本實(shí)用新型鑄焊設(shè)備解決了蓄電池生產(chǎn)中手工焊接的生產(chǎn)效率低、焊接質(zhì)量差的弊端，并大幅減少人與鉛之間的接觸。此設(shè)備操作簡(jiǎn)捷實(shí)用，適合各種規(guī)模的中小型閥控密封式鉛酸蓄電池廠組裝生產(chǎn)使用。
技術(shù)參數(shù)
GD－1109－80
GD－1109－80
1、機(jī)器型號(hào)：GD－1109－80、－120
2、適用電壓：AC±5％／50HZ
3、最大功率：16KW
4、適用動(dòng)力：空氣壓縮機(jī)
5、氣源壓力：0．8Mpa6、適用范圍：各種小密鉛酸蓄電池
7、外形尺寸：1200×1400×2200mm
淺析電動(dòng)車的現(xiàn)狀疑難及解決辦法
隨著電動(dòng)自行車也叫電動(dòng)車的不斷普及，很多通勤要求較高的人群拋棄了傳統(tǒng)的人力自行車，投向了電池驅(qū)動(dòng)的自行車，當(dāng)電池耗盡后也可以人力驅(qū)動(dòng)。這就是人電混合動(dòng)力自行車。人電混合動(dòng)力自行車在大中城市甚至農(nóng)村都獲得了大量的應(yīng)用與好評(píng)。［包括我個(gè)人的家鄉(xiāng)和現(xiàn)在的北京］
不過人電混合動(dòng)力自行車的發(fā)展也不是一帆風(fēng)順的，其壯大的路途上收獲了很多坎坷和困難。政策方面［北京市曾經(jīng)考慮要給電車子上牌照，電車子駕駛員上駕照，笑］、電池充電問題［很多家庭不具備給電車子充電的環(huán)境和條件］、續(xù)航里程方面［本人曾經(jīng)騎一輛沒有電的電車子行駛了20公里，累死］的問題都曾經(jīng)限制了電車子的發(fā)展，但是因其草根化和低廉的使用成本，電車子在市場(chǎng)中占據(jù)了很大席的地。
電車子成功以后，催生了電動(dòng)摩托、電動(dòng)三輪，并風(fēng)靡一時(shí)?？墒牵妱?dòng)汽車呢？
山東一個(gè)農(nóng)用車生產(chǎn)廠生產(chǎn)了電動(dòng)汽車，繞過了國(guó)家的一些規(guī)定，原來開著汽油機(jī)柴油機(jī)農(nóng)用三輪的馬路殺手轉(zhuǎn)移到了電動(dòng)汽車陣線，國(guó)家及時(shí)叫停了。雖然電動(dòng)汽車在山東局部地區(qū)因其了波瀾，但是其面前的路還很難走：
一、續(xù)航能力
美國(guó)一款電動(dòng)車［具體品牌忘了，汽車之友介紹的］轎車實(shí)現(xiàn)了300km的續(xù)航能力，而且正在朝著更強(qiáng)續(xù)航能力的方向發(fā)展。不過比起目前普通的家用轎車來說，這一續(xù)航能力顯然不能令車友滿意。為解決續(xù)航能力，汽車設(shè)計(jì)廠商需要在電池研發(fā)上面投入更多的資金和人力。此外，假設(shè)電池的問題已經(jīng)解決，續(xù)航能力不是短板，那么電池用光的情況下，如何充電是一個(gè)問題。從北京開車去上海，走了一半汽油車也要加油啊，電車就需要充電了，十分鐘最多十五分鐘汽油車可以走了，電車呢？充電多長(zhǎng)時(shí)間才能保證電動(dòng)車可以繼續(xù)開下去并一直開到上海呢？總不能像電動(dòng)自行車一樣充一晚上吧？
模塊化電池或許可以解決這個(gè)充電的問題，不過全世界的電動(dòng)車需要配備統(tǒng)一的模塊化電池么？答案是肯定的，電池規(guī)格最多不能超過汽油柴油所有標(biāo)準(zhǔn)的組合，不然充電站或者叫續(xù)航節(jié)點(diǎn)就難以低成本的運(yùn)營(yíng)下去。
［模塊化電池可以思考一下］
二、扭矩
我不是專業(yè)人士，但是雜志上也說了電動(dòng)車的扭矩比汽油車的扭矩小，這也意味著其動(dòng)力等等方面輸出的峰值會(huì)小。這一塊我沒有什么認(rèn)識(shí)，我個(gè)人認(rèn)為可以通過電機(jī)本身和變速箱來調(diào)整輸出功率，相信這一方面不是最大的問題。
三、政策問題
國(guó)家政策對(duì)此是采取扶持還是壓制能完全扭轉(zhuǎn)整個(gè)局面，政策的傾向性對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)的影響還是相當(dāng)巨大的。煤炭、鋼鐵、汽車、民航等等方方面面都是在按照政策發(fā)展，不懂政策就不要談工商業(yè)，不懂政策就不要搞學(xué)術(shù)，不懂政策就難以生存。
國(guó)家號(hào)召低碳經(jīng)濟(jì)，但是對(duì)大排量汽車卻沒有舉動(dòng)，國(guó)家號(hào)召低碳經(jīng)濟(jì)，但是對(duì)風(fēng)力發(fā)電核電還是興致缺缺。不能造成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，就不是好產(chǎn)品，反而影響到剛剛開始起步的民族汽車產(chǎn)業(yè)，就更加不是好產(chǎn)品了。
民族汽車產(chǎn)業(yè)要搞電動(dòng)汽車，其科技能力在哪里？沒有科技研發(fā)能力，豈不成了無(wú)源之水？華為，華為那是掠奪，那是壓榨未來的財(cái)富，沒有人文關(guān)懷的企業(yè)就像明星注射的菌，好看么？好看。未來就很丑陋了。明星不在乎明天，因?yàn)槊魈熳⒍ㄊ菓K淡的，可是企業(yè)需要在乎啊。
不過可喜可賀的是汽車行業(yè)已經(jīng)對(duì)這一產(chǎn)品產(chǎn)生了重視，相信那些高智商的精英一定可以設(shè)計(jì)出一套超越現(xiàn)實(shí)的方案，最終像微軟一樣，建立一個(gè)電動(dòng)汽車［家用、工業(yè)用、通勤用、比賽用、游艇、摩托］的金錢帝國(guó)，建立一個(gè)再也沒有尾氣再也沒有廢油，再也沒有化油器空氣濾芯的綠色交通世界。前提是產(chǎn)生電能的來源是風(fēng)能、核能、太陽(yáng)能和垃圾沼氣。
．比亞迪e6電動(dòng)汽車電池組
e6電動(dòng)汽車采用磷酸鐵鋰電池，簡(jiǎn)稱鐵電池，也是鋰電池的一種，它放在汽車底部，由90個(gè)單體電池組成，總電壓307V，電池容量達(dá)220A·h，可以使續(xù)駛里程達(dá)到300km，如圖8－3所示。
2．電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)BMS
（1）電池管理系統(tǒng)的作用電池管理系統(tǒng)英文單詞是batterymanagementsystem，簡(jiǎn)稱BMS。
它的主要作用如下：
①電池溫度控制 汽車動(dòng)力電池采用大容量單體電池容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，從而影響電池的安全和性能，必須監(jiān)測(cè)和控制溫度。
②保持電池組電壓和溫度的平衡 由于電池正負(fù)極材料和電池制造水平的差異，電池組各單體電池之間尚不能達(dá)到性能的完全一致，在通過串并聯(lián)方式組成大功率大容量動(dòng)力電池組后，苛刻的使用條件也容易誘發(fā)局部偏差，從而引發(fā)安全問題。因此，為確保電池性能良好，延長(zhǎng)電池使用壽命，必須使用BMS對(duì)電池組進(jìn)行合理有效的管理和控制。
③防止電池過充過放 串聯(lián)的電池組充電／放電時(shí)，部分電池可能先于其他電池充滿／放完。繼續(xù)充電／放電就會(huì)造成過充／過放，電池的內(nèi)部副反應(yīng)將導(dǎo)致電池容量下降、熱失控或者內(nèi)部短路等問題。電池老化、低溫等情況，均會(huì)導(dǎo)致部分電池的電流超過其承受能力，降低電池的壽命。
④防止電池短路或者漏電 由振動(dòng)、濕熱、灰塵等造成電池短路或漏電，威脅駕乘人員的人身安全。
⑤預(yù)測(cè)電池的SOC和剩余行駛里程 SOC（stateofcharge）是指電池的荷電（存電）狀態(tài)，估算出電動(dòng)汽車的剩余行駛里程，以便駕駛?cè)颂嵩缱龊脺?zhǔn)備。
（2）電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖8－4所示，它包括多個(gè)處理模塊：數(shù)據(jù)采集模塊、SOC估算模塊、電氣控制模塊、安全管理模塊、熱管理模塊、數(shù)據(jù)通信和顯示模塊等。
（3）電池管理系統(tǒng)工作原理BMS動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池組的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)采集每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，估算出各電池的荷電狀態(tài)SOC、安全狀態(tài)SOH（stateofhealth）和電化學(xué)狀態(tài)SOE（stateofelectrochemistry）。然后通過控制其他器件，防止電池產(chǎn)生過充電或過放電現(xiàn)象，同時(shí)能夠及時(shí)給出電池狀況，找出故障電池所在箱號(hào)內(nèi)位號(hào)，挑選出有問題的電池，保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。此外，BMS還需要設(shè)定面向用戶端的顯示，將估算的剩余電量換算成可行駛里程，同時(shí)還需要有自動(dòng)報(bào)警和故障診斷功能，方便駕駛?cè)瞬僮骱吞幚怼?/div>
BMS的主要工作原理可簡(jiǎn)單歸納如下：數(shù)據(jù)采集電路首先采集電池狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，再由電子控制單元ECU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，然后根據(jù)分析結(jié)果對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)功能模塊和執(zhí)行部件發(fā)出控制指令，并向外界傳遞信息，如表8－1所示。
（4）比亞迪電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)
如圖8－5所示，比亞迪電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)置于發(fā)動(dòng)機(jī)室上部，同時(shí)還有動(dòng)力配電箱與其配合，通過配電箱對(duì)電池包體中巨大的能量進(jìn)行控制，它相當(dāng)于一個(gè)大型的電閘，通過繼電器的吸合來控制電流通斷，將電流進(jìn)行分流。關(guān)鍵零部件為繼電器，為了控制如此大的電流通過整車，需要幾個(gè)繼電器的并聯(lián)工作。
