本書從基本的新能源汽車講起,全面介紹了新能源汽車與綠色環(huán)境、新能源汽車的心臟――動力電池、動力電池的類型、動力鋰離子電池的材料、動力金屬氫化物-鎳電池材料、超級電池和鉛碳電池材料、燃料電池材料的研究成果和未來發(fā)展趨勢,集科學(xué)性、知識性和系統(tǒng)性于一體,可讀性強(qiáng),適合企業(yè)、科研、學(xué)校、商貿(mào)、咨詢、媒體的相關(guān)人員參考學(xué)習(xí)。
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本書從基本的新能源汽車講起,全面介紹了新能源汽車與綠色環(huán)境、新能源汽車的心臟――動力電池、動力電池的類型、動力鋰離子電池的材料、動力金屬氫化物-鎳電池材料、超級電池和鉛碳電池材料、燃料電池材料的研究成果和未來發(fā)展趨勢,集科學(xué)性、知識性和系統(tǒng)性于一體,可讀性強(qiáng),適合企業(yè)、科研、學(xué)校、商貿(mào)、咨詢、媒體的相關(guān)人員參考學(xué)習(xí)。
第 1 章 新能源汽車與綠色環(huán)境
1.1 地球的石油能源
1.2 汽車與環(huán)境污染
1.3 “少吃油”和“不吃油”的汽車
第 2 章 新能源汽車的心臟——動力電池
2.1 動力電池在混合動力汽車中的作用
2.2 動力電池在純電動汽車中的作用
2.3 新能源汽車對動力電池的要求
第 3 章 動力電池的類型
3.1 鉛酸蓄電池和超級電池
3.2 金屬氫化物-鎳電池
3.3 鋰離子電池
3.4 燃料電池
第 4 章 動力鋰離子電池的材料
4.1 正極材料
4.1.1 磷酸鐵鋰
4.1.2 錳酸鋰
4.1.3 三元材料
4.1.4 磷酸釩鋰
4.1.5 硅酸鹽類正極材料
4.1.6 錳基富鋰層狀正極材料
4.2 負(fù)極材料
4.2.1 碳材料
4.2.2 石墨材料
4.2.3 鈦酸鋰
4.2.4 其他新型負(fù)極材料
4.3 電解液
4.3.1 常用有機(jī)溶劑
4.3.2 有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽
4.3.3 有機(jī)電解質(zhì)常用添加劑
4.3.4 有機(jī)電解質(zhì)與電極材料的相容性
4.3.5 電解液組成與其理化參數(shù)之間的關(guān)系
4.4 隔膜材料
4.4.1 鋰離子電池對隔膜材料的基本要求
4.4.2 隔膜材料的分類
4.4.3 鋰離子動力電池對隔膜的特殊要求
第 5 章 動力金屬氫化物-鎳電池材料
5.1 氧化鎳正極材料
5.1.1 鎳電極的發(fā)展
5.1.2 氧化鎳電極的充放電反應(yīng)過程
5.1.3 氧化鎳電極的添加劑
5.1.4 氧化鎳電極材料的制備
5.2 貯氫合金負(fù)極材料
5.2.1 貯氫合金材料的發(fā)展
5.2.2 貯氫合金的吸氫過程
5.2.3 貯氫合金電極的電化學(xué)容量
5.2.4 貯氫合金的種類
5.2.5 貯氫合金材料的制造
5.2.6 貯氫合金電極的制造
5.2.7 貯氫合金材料的性能衰減
5.2.8 貯氫合金的表面處理技術(shù)
5.3 隔膜與電解液材料
5.3.1 隔膜材料
5.3.2 電解液
第 6 章 超級電池和鉛碳電池材料
6.1 正極材料
6.1.1 正極板柵合金材料
6.1.2 正極活性物質(zhì)
6.1.3 正極添加劑
6.2 負(fù)極材料
6.2.1 鉛負(fù)極材料
6.2.2 碳材料
6.2.3 Pb-C負(fù)極中碳材料的作用
6.3 電解液
6.3.1 電解液的質(zhì)量要求
6.3.2 硫酸溶液的濃度
6.3.3 硫酸溶液的電導(dǎo)率
6.3.4 硫酸溶液的冰點(diǎn)
6.3.5 電解液添加劑
6.3.6 膠體電解質(zhì)
6.4 隔板材料
6.4.1 超細(xì)玻璃纖維隔板
6.4.2 富液式混合纖維隔板
第 7 章 燃料電池材料
7.1 質(zhì)子交換膜燃料電池材料
7.1.1 催化劑
7.1.2 催化劑載體
7.1.3 流場板
7.1.4 質(zhì)子交換膜
7.1.5 膜電極組件
7.1.6 直接甲醇燃料電池
7.2 固體氧化物燃料電池材料
7.2.1 SOFC的結(jié)構(gòu)特性
7.2.2 SOFC的固體電解質(zhì)材料
7.2.3 陽極材料
7.2.4 陰極材料
7.2.5 連接體
7.3 鋰-空氣電池材料
7.3.1 電解質(zhì)材料
7.3.2 空氣電極材料
7.3.3 催化劑
7.3.4 氧氣選擇性膜
參考文獻(xiàn) 2100433B
1、動力電池即為工具提供動力來源的電源,多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。 2、其主要區(qū)別于用于汽車發(fā)動機(jī)起動的啟動電池。 1、電池蓋[1] ...
價(jià)格在800元, 此價(jià)格源于網(wǎng)絡(luò)僅參考動力鋰電池就是鋰電池,是能夠大電流充電放電的鋰電池,一般容量比較大?,F(xiàn)在電動汽車上用的大多是動力鋰電池,相比動力鉛酸電池,具有能量密度高(體積小、重量輕),壽命長...
1.捷仕成 天動力牌卷繞電池12V55AH電瓶12V汽車蓄電池 價(jià)格是850元 2.捷仕成 天動力卷繞...
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動力電池現(xiàn)狀與發(fā)展 2015年 01月 15日 02:16:55 2015年 1月 13-14日,中國電動汽車百人會 (以下簡稱 “百人會”) 年度論壇在釣魚臺國賓館召開,成立于 2014年 5 月的百人會一 直備受業(yè)內(nèi)外關(guān)注, 此次論壇更是被看作一場新能源汽車行業(yè)的 盛會。論壇就 “產(chǎn)業(yè)發(fā)展新生態(tài) ”為主題,由百人會閉門會議、高 端論壇、以及六個專題 論壇組成,發(fā)布百人會目前階段性研究 成果,為政府、廠商、專家學(xué)者就中國未來新能源汽車發(fā)展情況 提供一個交流平臺。 本次圍繞 “動力電池的現(xiàn)狀與發(fā)展 ”進(jìn)行平行論壇。本場嘉賓有 國聯(lián)汽車動力電池研究院院長盧世剛、中國工程院院士陳清泉、 博世 (中國 )投資有限公司執(zhí)行副 總裁徐大全、北京理工大學(xué)副校 長孫鵬春、天津力神電池股份有限公司總裁 秦興才、合肥國軒集 團(tuán)董事長李縝、天能集團(tuán)董事長張?zhí)烊巍?盧世剛:動力電池產(chǎn)業(yè)缺乏協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制 以下為
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動力電池的性能介紹 (1)電池的開路電壓 (2)電池的內(nèi)阻 (3)電池的工作電壓 (4)充電電壓 充電電壓是指二次電池在充電時,外電源加在電池兩端的電壓。充電的 基本方法有恒電流充電和恒電壓充電。一般采用恒電流充電,其特點(diǎn)時在充電 過程中充電電流恒定不變。隨著充電的進(jìn)行,活性物質(zhì)被恢復(fù),電極反應(yīng)面積 不斷縮小,電機(jī)的極化逐漸增高。 (5)電池容量 電池容量指從電池獲得電量的量,常用 C 表示,單位常用 Ah 或 mAh 表 示。容量是電池電性能的重要指標(biāo)。電池的容量通常分為理論容量、實(shí)際容量 和額定容量。電池容量由電極的容量決定,若電極的容量不等,電池的容量取 決于容量小的那個電極,但決不是正負(fù)極容量之和。 (6)電池的貯存性能和壽命 化學(xué)電源的主要特點(diǎn)之一是在使用時能夠放出電能,不用時能貯存電能。 所謂貯存性能對于二次電池來說為充電保持能力。對于二次電池,使用壽命時 衡量電池性能好壞的一
在日前召開的“2018首屆中國新能源動力電池暨儲能產(chǎn)業(yè)大會”上,中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院院長南策文就動力電池材料、能量密度、安全性等問題和與會嘉賓進(jìn)行了交流分享。
解決高能量密度鋰離子電池安全性難題
南策文指出,動力電池有非常清晰的目標(biāo)路線圖,對電芯的發(fā)展很重要。材料在電池的研制中占有重要地位,在某些技術(shù)方面甚至是第一位的。鋰離子電池是復(fù)雜的復(fù)合材料體系,包括多相正極材料、多相負(fù)極材料、電解液、(復(fù)合)隔膜、銅箔、鋁箔等。鋰電池要通過內(nèi)部多種材料協(xié)同配合才能運(yùn)作,要通過整個系統(tǒng)去優(yōu)化,才能把電池的能量、功率、安全性、壽命、成本等做到最優(yōu)。
動力電池的能量密度理論上跟很多因素有關(guān),正極和負(fù)極材料決定了電池可以做到多高的密度。目前鋰離子電池能量提升的途徑主要是通過應(yīng)用高能電極材料,運(yùn)用高比能的材料組合來實(shí)現(xiàn),但是高壓電極容易引起液態(tài)電解液分離的安全問題。
南策文介紹,鋰離子電池能量繼續(xù)提升的途徑是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、集成技術(shù)來實(shí)現(xiàn),也就是進(jìn)一步提高電池器件集成度,增大電芯尺寸和單體電池尺寸。但是這樣會造成隔膜機(jī)械強(qiáng)度降低的問題,容易發(fā)生熱失控,降低電池的安全性。
研發(fā)納米陶瓷隔膜技術(shù) 打造電池“安全芯”
南策文表示,解決以上問題有很多途徑,其中一個重要途徑就是通過陶瓷隔膜來提高安全性,打造安全芯。把陶瓷隔膜納米顆粒涂覆在隔膜上,可以增加隔膜強(qiáng)度。以現(xiàn)有的動力電池業(yè)態(tài)發(fā)展來看,“安全芯”的隔膜技術(shù)發(fā)展有三個階段。
第一階段是高端納米陶瓷隔膜技術(shù)。采用納米陶瓷纖維隔膜,其結(jié)構(gòu)和蜘蛛網(wǎng)類似,具有更高的保液量、更低的直流內(nèi)阻、更好的循環(huán)壽命、更低的熱收縮、更好的機(jī)械強(qiáng)度、更佳的安全性,尤其在耐熱性等方面具有很大的顛覆力。
第二階段是Li傳導(dǎo)納米陶瓷隔膜技術(shù)。這種活性的陶瓷隔膜,具有獨(dú)特的高安全性、高Li離子傳導(dǎo)活性,大大提高了大倍率下的性能和高溫性能,減少了電解液用量,對勢能的提升也有非常大的幫助。
第三階段是固態(tài)鋰電池技術(shù)。即把“電解液+隔膜”變成固體電解質(zhì)。這種固體電解質(zhì)第一個作用是快速傳導(dǎo),第二個作用是斷隔作用,這是一個理想的作用。
安全性超強(qiáng)的固態(tài)軟包電芯電池
“我們的團(tuán)隊(duì)做了一些固態(tài)軟包電芯產(chǎn)品,”南策文談道,“這類電池?cái)D壓后不會發(fā)生短路,而且可以看到經(jīng)過兩次穿刺后,其充放電曲線依然正常,氣容量發(fā)揮率約80%,保護(hù)率比較高?!?/p>
南策文還介紹,將其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的固態(tài)軟包電芯產(chǎn)品充電至4.3V,側(cè)方向擠壓變形大于50%,也未出現(xiàn)冒煙起火、燃燒爆炸等問題。把針刺后的產(chǎn)品充滿電,再進(jìn)行重物沖擊,也沒有出現(xiàn)起火、燃燒等情況。對電池充電后,進(jìn)行短路測試,最高溫度達(dá)64.3℃,最大電流達(dá)47.9A。電池也沒有出現(xiàn)冒煙、起火、爆炸等問題,依舊可以保持電容量。并且測試后也沒有發(fā)現(xiàn)脹氣等異常情況。
固態(tài)電解質(zhì)可以解決安全問題,并且可以做到更高的比能量。固態(tài)軟包電芯產(chǎn)品可以達(dá)到300Wh/kg-400Wh/kg,甚至可以超過431Wh/kg。南策文介紹,另一種柔性固態(tài)電芯,經(jīng)過兩回彎折后很快恢復(fù),比能量沒有降低,無論是彎折也好,卷曲甚至是對折也好,都不會出現(xiàn)問題。把該電池放入150℃水中2小時,電池沒有出現(xiàn)起火、爆炸的情況。
根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策,對提高鋰電池的能量比重提出了很大要求,但是長期以來,鋰電池存在能量密度越高,其安全性越低的科學(xué)頑疾,而納米陶瓷隔膜技術(shù)的出現(xiàn)打破了這個魔咒,打造出了使鋰電池不怕刺、不怕摔、不拍折的“安全芯”,在這個急需突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵時期,無疑為整個動力電池業(yè)注入一支強(qiáng)心劑。
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隨著能源危機(jī)以及日益嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境,越來越多的人開始使用純電動交通工具。作為其心臟部件的動力氮?dú)獗Wo(hù)窯爐[1]電池,由于鈷酸鋰的安全問題和高昂的價(jià)格,始終沒有大批量的進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作。而磷酸鐵鋰正極材料依其超長的循環(huán)壽命,極好的安全性能,較好的高溫性能,極其低廉的價(jià)格,而且低溫性能和倍率放電已經(jīng)可以達(dá)到鈷酸鋰的水平等,使其在未來10年內(nèi)會成為最有希望的動力電池材料。市場前景十分巨大。
目前,國內(nèi)外生產(chǎn)磷酸鐵鋰最成熟的方法是用固相法制備。即將“2C03、FeC204·2H:0和NH4 H2 PO。
或(NH4)2HP0。按化學(xué)計(jì)量比混合,在惰性氣氛保護(hù)下,于300℃左右使混合物初步分解,然后升溫到
600~800℃,保溫12 h以上,就可以得到橄欖石晶型的LiFePO。。該方法簡單方便,容易操作,如何在
熱處理及粉體加工過程中防止二價(jià)鐵氧化是合成的關(guān)鍵。因此,氣氛保護(hù)推板窯成為批量生產(chǎn)該產(chǎn)品的主要燒結(jié)設(shè)備。
1. 設(shè)備的主要用途
用于鋰離子材料的燒成固相反應(yīng)。
2. 產(chǎn)品工藝基本條件 2.1.1 適用于的燒成產(chǎn)品:鋰離子材料。
2.1.2升溫段空氣補(bǔ)氧。
2.1.3推進(jìn)速度760~770mm/h。
2.1.4燒成周期24h,預(yù)熱段500℃保溫2h,高溫保溫時間:10h。
2.1.5電爐爐膛尺寸:18500長×750寬×240高(爐膛孔高)mm,推板尺寸:340×340×30mm。
2.1.6 升溫區(qū)6個,6組控溫;恒溫6組,上下控溫;冷卻區(qū)400、600℃設(shè)2個測溫點(diǎn)。
3. 電爐技術(shù)性能 3.1.1主要尺寸
(1)爐膛尺寸(爐口尺寸,長×寬×高):18500×740×240mm。
推板以上高:210mm
(2)推板尺寸(長×寬×高):340×340×30mm,氮化硅結(jié)合碳化硅材質(zhì)
(3)外形尺寸(長×寬×高):約223500×1850×1550mm。
其中:出料輥臺長2000,推進(jìn)機(jī)長1650
(4)溫度控制柜尺寸(厚×寬×高):標(biāo)準(zhǔn)GGD柜,800寬×600厚×200高mm,2臺。
3.1.2熱工參數(shù)
(1)額定溫度:850℃,常用溫度:850℃。
(2)控溫組數(shù):12區(qū)加熱,18點(diǎn)控溫,其中升溫區(qū)6區(qū)/6點(diǎn),恒溫區(qū)6區(qū)/上下控溫12點(diǎn)。
測溫點(diǎn):冷卻區(qū)2點(diǎn),400、600℃設(shè)2個測溫點(diǎn)。
(3)爐溫穩(wěn)定度:±1℃,爐膛均勻性:±3℃。
(4)高溫區(qū)溫度均勻性:≤±4℃
(5)爐體外表溫升:≤50℃。(遠(yuǎn)離加熱元件出孔及熱電偶出孔測量)
(6)升溫加熱功率:約180KW(設(shè)計(jì)確定)。
(7)工作電源:3相4線,380V。
(8)預(yù)熱區(qū)補(bǔ)氧進(jìn)氣口:10個。