《汽車構造》單元四新能源汽車動力驅動

系統認知一、新能源汽車能量儲存裝置新能源汽車的儲能裝置主要包括蓄電池、燃料電池、超級電容、飛輪電池等，其中蓄電池是最常用的能量存儲設備。蓄電池，又稱二次電池，指的是在放電后可以通過充電的方法使活性物質復原而繼續使用的電池，常見的有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。任務1新能源汽車能量儲存裝置認知項目二動力電池認知二、鉛酸電池的結構原理1.鉛酸電池的結構原理以酸性水溶液為電解質的電池被稱為酸電池，由于酸電池的電極是以鉛及其氧化物為材料，又被稱為鉛酸電池。任務1新能源汽車能量儲存裝置認知項目二動力電池認知二、鉛酸電池的結構原理2．鉛酸蓄電池的特點1859年發明的鉛酸蓄電池已有150余年的歷史，技術成熟，成本比其他蓄電池低得多，鉛酸蓄電池廣泛用于燃油汽車的起動。而隨著鉛酸蓄電池的技術發展，適合電動汽車的各種新型蓄電池不斷出現，性能也不斷提高。但由于鉛酸電池的比能量低、循環壽命短、充電時間長，導致其體積較為笨重，循環壽命短，使用成本較高。另外鉛是重金屬，對人體有毒，存在環境污染。所以目前鉛酸電池大多用于低速電動汽車或者其他低速電動車輛上。任務1新能源汽車能量儲存裝置認知項目二動力電池認知三、鎳鎘電池1．鎳鎘電池的結構原理鎳鎘電池也是一種堿性蓄電池。它以氫氧化鈉或者氫氧化鉀為電解液，以金屬鎘為負極活性物質，以氫氧化鎳為正極活性物質。任務1新能源汽車能量儲存裝置認知項目二動力電池認知三、鎳鎘電池2．鎳鎘電池的特點鎳鎘電池最早應用在手機等設備上，其比能量可達55W·h/kg，比功率超過190W/kg，可快速充電，容量效率可達67%-75%，正常使用的循環壽命約為2000次。但由于鎘是重金屬，對人體健康和環境有害，目前使用較少。鎳鉻電池有記憶效應。任務1新能源汽車能量儲存裝置認知項目二動力電池認知四、鎳氫電池1．鎳氫電池的結構原理鎳氫電池是一種堿性蓄電池。它以氫氧化鉀為電解液，以氫氧化鎳為正極活性物質，以儲氫合金為負極活性物質。任務1新能源汽車能量儲存裝置認知項目二動力電池認知四、鎳氫電池2．鎳氫電池的特點鎳氫電池于20世紀90年代發展起來，目前技術較為成熟，具有安全性好，無污染，比能量高，快速充放電、循環壽命長可達到6000次或7年等優勢。但是其自放電率較高，在高溫條件下使用時電荷量急劇下降，自放電損耗較大，價格較貴，單體電池電壓低（1．2V），這些原因制約了鎳氫電池在新能源汽車上廣泛應用。目前僅在豐田普銳斯在內的混合動力汽車上使用廣泛。任務1新能源汽車能量儲存裝置認知項目二動力電池認知五、鋰離子電池1．鋰離子電池的結構原理鋰離子電池基本都由正極、負極、電解液及隔膜組成，另外加上正負極引線，PTC（正溫度控制端子），電池殼和安全閥等組成。任務1新能源汽車能量儲存裝置認知項目二動力電池認知五、鋰離子電池1．鋰離子電池的結構原理鋰離子電池的工作原理，即為其充放電原理，如圖4-2-5所示。當對電池進行充電時，電池的正極材料的晶格中有鋰離子脫出，脫出的鋰離子經過電解液和隔膜運動到負極。而作為負極的鋰-碳層間化合物呈層狀結構，有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。放電則正好相反，鋰離子從負極脫出，通過電解液和隔膜，嵌入到正極材料晶格中。整個充放電過程中，鋰離子往返于正負極之間。任務1新能源汽車能量儲存裝置認知項目二動力電池認知五、鋰離子電池2．鋰離子電池的特點鋰離子電池與其他蓄電池相比，具有工作電壓高（3.2-3.7V）、能量密度高、循環壽命長、自放電率低、無記憶性、無污染、能夠制