新能源鋰離子電池的應(yīng)用
為了推動(dòng)和支持電動(dòng)車的研究試制工作,美國早在90年代初就成立了“先進(jìn)電池協(xié)會(huì)(USABC)”負(fù)責(zé)為電動(dòng)車提供電池。該機(jī)構(gòu)為扶持電動(dòng)車用電池(主要是鋰離子電池)的研制,先后投資2.6億美元,其中向美國SAFT公司投資1180萬美元,用以開發(fā)鋰離子電池,向加拿大魁北克公司投入8500萬美元,用以開發(fā)鋰離子電池和鋰聚合物電池;另外,還向Duracell及其合作伙伴德國Varta公司投入了1450萬美元,開發(fā)鋰離子電池,其技術(shù)指標(biāo)要求如下表:日本政府也投資了1億美元,并制定了一項(xiàng)叫做LIBES的計(jì)劃,開發(fā)用于電動(dòng)車的鋰離子電池。
在各國政府的支持下,不同性能的電動(dòng)車先后亮相。首先是日本索尼公司于1995年推出了以鋰離子電池為動(dòng)力的電動(dòng)車。該車重1.7T,載4個(gè)人,每次充電可以行駛200km.最大時(shí)速可達(dá)120km,從零啟動(dòng)加速到80km/h只需要12s;該車的動(dòng)力電源是由96只尺寸為67*410mm以LiCoO2為正極的的鋰離子電池組成的,每只電池的容量為100Ah,整個(gè)電源系統(tǒng)的比能量達(dá)到了110Wh/kg,能量密度達(dá)到250Wh/l.繼索尼公司之后,日本三菱公司于1996年推出了電動(dòng)車,該車以LiMn 2 O 4為正極的的鋰離子電池為電源,一次行駛可達(dá)250km.之后又有三菱重工、本田、尼桑等均有電動(dòng)車亮相,并于1997年初正式銷售以鋰離子電池為動(dòng)力的電動(dòng)車。繼日本之后,美國和歐洲的一些公司也相繼推出了自己研制的以鋰離子電池為動(dòng)力的電動(dòng)車。
電動(dòng)車作為一種未來的交通工具,在進(jìn)入市場方面,必然要同傳統(tǒng)的交通工具-燃油汽車進(jìn)行競爭,這就對(duì)電動(dòng)車在價(jià)格和性能方面提出了一定的要求,就車的性能來講,電動(dòng)車的續(xù)駛里程,加速性能,爬坡能力等比較為大家關(guān)注,這些方面都很大程度上取決于作為動(dòng)力的電池的性能。對(duì)電池性能的要求一般集中在,能量密度,功率密度,循環(huán)壽命等方面,業(yè)界一般都以USABC的規(guī)劃作為參考,具體指標(biāo)如下:
具體指標(biāo)
經(jīng)過10多年的研究和發(fā)展,鋰離子蓄電池的生產(chǎn)技術(shù)逐漸成熟,在功率強(qiáng)度和循環(huán)壽命方面已經(jīng)接近或達(dá)到了USABC的中期目標(biāo),與傳統(tǒng)的鉛酸和鎳氫蓄電池相比較,鋰離子蓄電池的功率強(qiáng)度有比較大的優(yōu)勢,見圖1.2:
與傳統(tǒng)的鉛酸和鎳氫蓄電池相比較
鋰離子動(dòng)力電池代表了電池發(fā)展的方向。在電動(dòng)車用電源中,將是最具潛力的動(dòng)力電池。我國對(duì)鋰離子電池的應(yīng)用開發(fā)也十分重視。早在80年代初期,就開始了鋰離子蓄電池的開發(fā)研制工作,在國內(nèi)各個(gè)單位的努力下,取得了豐碩的成果。目前,雷天綠色電動(dòng)源(深圳)有限公司已經(jīng)首家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),其生產(chǎn)的10多種型號(hào)的大功率鉻氟鋰動(dòng)力電池性能優(yōu)良、價(jià)格合理,已經(jīng)投放市場。
2002年,世界上首輛采用雷天鋰動(dòng)力電池的電動(dòng)公交車在北京阜成門外大街投入試運(yùn)營,標(biāo)志著我國電動(dòng)車時(shí)代的到來。本論文所涉及的國家“863”課題就是使用雷天公司提供的100AH,384V鋰電池組。
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