混合动力汽车的蓄电池.ppt

混合动力汽车检修-混合动力汽车的蓄电池 混合动力汽车的蓄电池 普通蓄电池的用途 发动机启动 点火系统 照明、信号系统、刮水器和喷淋器 以及车载娱乐和通信设备等装备的电源 它们所需要的电能容量较小，工作时间较短混合动力汽车的蓄电池 在混合动力汽车上，蓄电池必须是具有强大能量的动力电源，除了作为驱动动力能源外，还要向空调系统、动力转向系统等提供电力能源点火系统、照明、信号系统、刮水器和喷淋器，以及车载娱乐和通信设备等装备提供低压电源混合动力汽车的蓄电池 各种电池一般是供给直流电，然后经过变频器或逆变器转换成频率和电压幅值可调的交流电，供给驱动电动机来驱动车辆行驶 一般电动汽车所采用的动力电池组，要求有较大的比能量，而混合动力汽车所采用的动力电池组，则要求有较大的比功率，两种电池在性能方面各有侧重 混合动力汽车对蓄电池的基本要求：(1)比能量：比能量是保证混合动力汽车能够达到基本合理的行驶里程的重要性能连续2h放电率的比能量至少不低于44W.h/kg(2)充电时间短:蓄电池对充电技术没有特殊要求，能够实现感应充电蓄电池的正常充电时间应小于6h，蓄电池能够适应快速充电的要求，蓄电池快速充电达到额定容量的50时的时间为20min左右。

3)连续放电率高，自放电率低：蓄电池能够适应快速放电的要求，连续1h放电率可以达到额定容量的70左右自放电率要低，蓄电池能够长期存放混合动力汽车的蓄电池 混合动力汽车对蓄电池的基本要求：(4)不需要复杂的运行环境：蓄电池能够在常温条件下正常稳定地工作，不受环境温度的影响，不需要特殊加热保温热管理系统，能够适应混合动力汽车行驶时的振动5)安全可靠：蓄电池应干燥、洁净，电解质不会渗漏腐蚀接线柱和外壳不会自燃或燃烧，在发生碰撞等事故时，不会对乘员造成伤害6)寿命长，免维修：蓄电池循环寿命不低于1000次，使用寿命期间不需要进行维护混合动力汽车的蓄电池混合动力汽车的蓄电池 混合动力系统蓄电池的常用类型 铅酸电池 镍镉电池 镍氢电池 锂电池新途锐混合动力镍氢电池透视图 铅酸电池铅酸蓄电池是1859年由普兰特(Plante)发明的，至今已有一百多年的历史铅酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势这是因为其价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点 到20世纪初，铅酸蓄电池历经了许多重大的改进，提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能然而，开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点：充电末期水会分解为氢，氧气体析出，需经常加酸、加水，维护工作繁重；气体溢出时携带酸雾，腐蚀周围设备，并污染环境，限制了电池的应用。

近二十年来，为了解决以上的两个问题，世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池，希望实现电池的密封，获得干净的绿色能源 铅酸电池我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池三种 1）普通蓄电池；普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁 2）干荷蓄电池：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过2030分钟就可使用 3）免维护蓄电池：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点使用寿命一般为普通蓄电池的两倍市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液. 反应原理：充电：2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4放电：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O镍镉电池 镍镉电池（Ni-Cd Battery）是最早应用于等设备的电池种类，它具有良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单。

镍镉电池可重复500次以上的充放电，经济耐用其内阻很小，可快速充电，又可为负载提供大电流，而且放电时电压变化很小，是一种非常理想的直流供电电池 反应原理：放电 Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2 镍镉电池最致命的缺点是，在充放电过程中如果处理不当，会出现严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短氧化氢氧化镍 ） 所谓“记忆效应”就是电池在充电前，电池的电量没有被完全放尽，久而久之将会引起电池容量的降低，在电池充放电的过程中（放电较为明显），会在电池极板上产生些许的小气泡，日积月累这些气泡减少了电池极板的面积也间接影响了电池的容量镉是有毒的，因而镍镉电池不利于生态环境的保护众多的缺点使得镍镉电池已基本被淘汰 主要用途： 大型袋式和开口式镉镍电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、飞机发动机等作起动或应急电源 圆柱密封式镉镍电池主要用于电动工具、剃须器等便携式电器 小型扣式镍镉电池主要用于小电流、低倍率放电的无绳、电动玩具等 由于废弃镉镍电池对环境的污染，该系列的电池将逐渐被性能更好的金属氢化物镍电池所取代镍-氢(NiMH)电池 镍氢电池也是一种碱性电池，镍氢电池的标称电压为1.2V，比能量可达到7080Wh/kg，有利于延长混合动力汽车的行驶里程。

比功率可达到200W/kg，是铅酸电池的2倍，能够提高车辆的启动性能和加速性能 镍-氢(Ni-MH)电池的工作原理 镍氢电池的正极，是球状氢氧化镍粉末与添加剂钴等金属、塑料和黏合剂等制成的涂膏，用自动涂膏机涂在正极板上，然后经过干燥处理成发泡的氢氧化镍正极板 在正极材料Ni(OH)中添加Ca、C0、Zn或稀土元素，对稳定电极的性能有明显的改进 电化学原理： 充电时正极反应：Ni(OH)2 + OH- NiOOH + H2O + e- 负极反应：M + H2O + e- MH + OH- 总反应：M + Ni(OH)2 MH + NiOOH 放电时正极：NiOOH + H2O + e- Ni(OH)2 + OH- 负极：MH + OH- M + H2O + e- 总反应：MH + NiOOH M + Ni(OH)2 以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金最常用储氢合金为LaNi5 镍-氢电池的特点： 应急补充充电性能好，一次充电后行驶里程长，而且启动加速性能较好 可以在环境温度-2880条件下正常工作循环寿命可达到6000次或7年 但在高温条件下使用时电荷量急剧下降，自放电损耗较大，价格较贵。

镍氢电池的比功率和放电能力不及镍镉电池 镍氢电池在使用时还应充分注意各个单体电池之间的一致性(均匀性)，特别是在高速率、深放电情况下，各个单体电池之间的容量和电压差较明显注重对电池组在充、放电过程中的导热管理和电池安全装置的设计。