新能源汽车动力蓄电池及管理系统检修 课件 项目二 动力蓄电池的结构、原理与检修..pptx
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学习任务2.1汽车电源系统组成,01汽车电源系统的组成,一、汽车电源系统的组成,1.电动汽车12V电源系统与传统汽车的区别发电机和蓄电池,一、汽车电源系统的组成,电动汽车的电源系统主电源(高压电)辅助电源(低压电),无发电机,主电源,辅助电源,一、汽车电源系统的组成,北汽ev200发动机舱内包括高压控制器、电机控制器、DC/DC转换器、车载充电机等组成,比亚迪e5高压电控总成俗称四合一,包括集成电机控制模块、车载充电器模块、DC/DC变换器模块和高压配电模块。
2.电动汽车12V电源系统的组成及结构电动汽车12V电源系统主要由蓄电池、DC/DC转换器及相关配电装置组成。
一、汽车电源系统的组成,普通免维护铅酸蓄电池,电动汽车起动铁电池,
(1)蓄电池蓄电池是可以将化学能转换成电能的一种装置,一般简称为电池,俗称为电瓶。
常见的蓄电池一般分为四类,普通蓄电池、干荷蓄电池、湿荷蓄电池和免维护蓄电池。
一、汽车电源系统的组成,起动铁电池结构传统免维护蓄电池外观看,有正负两个极柱,而电动汽车的蓄电池除了两个极柱以外,还有一个低压通讯线束连接器。
在混合动力的有些车型上,起动铁电池除正负极柱以外还有一个起动接线柱混动汽车比亚迪秦起动铁电池(右图)起动正极柱低压正极柱负极柱通讯接口,一、汽车电源系统的组成,比亚迪起动铁电池内部结构示意因为不需要给起动机提供大电流,所以相对而言比传统汽车的电池容量要小一点。
从内部结构图分析:
起动铁电池除了装有存储电能的极板外,还有进行各类信号采集的控制器并且通过数据总线对外联系。
一、汽车电源系统的组成,2)起动铁电池基本功能起动铁电池是整车低压负载的供电电源,并联在DC/DC转换器输出端上,一般情况是DC/DC转换器给起动铁电池充电状态,只有DC/DC转换器输出不足时,才参与整车负载供电。
起动铁电池极柱内部连接电池管理器(BMS),其硬件过电流能力有限,因此禁止使用此起动铁电池给其他燃油车辆搭车起动。
起动铁电池内部包含电池管理器,其通过通讯口和整车模块交互信息,所以必须保证通讯线路连接正常,否则起动铁电池无法正常使用。
注意:
纯电动汽车起动铁电池不可随意拆卸,也不可使用普通充电机进行充电。
一、汽车电源系统的组成,3)起动铁电池使用注意事项1)使用注意事项:
A)在非OK电源档时,请勿长时间开启前照灯和音响等多媒体娱乐系统。
B)电池极柱螺栓不要随意更换其他型号,以免接触电阻过大。
C)未有效安装在车辆上的起动电池(无CAN通讯),其电压略低于正常安装的0.4-0.6V左右,这是出于电池降低自身功耗的设计,属于正常现象。
在需要测量铁电池的真实电压时,需将电池正常连接于整车。
2)充电注意事项:
A)起动铁电池不同于铅酸电池,当电压低于12.8V时,建议及时充电。
B)充电时请在整车OK档充电。
C)车下充电时,须采用恒压限流方式,限制电压在14V,电流30A以内。
切勿对电池串联充电;D)起动铁电池完成充电一般在2-3小时,当充电电流降为0-1A时,停止充电。
注:
当电池电压低于7.5V时,须更换电池。
一、汽车电源系统的组成,
(2)DC/DC转换器1)DC/DC转换器作用DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。
动力电池将高压电输送至DC/DC转换器,通过转换器转换成14V左右的电压给低压供电系统供电,并给蓄电池充电,取代了传统汽车中的发电机。
整车电器,动力电池组,高压配电模块,DC/DC转换器,低压铁电池,CAN,CAN,一、汽车电源系统的组成,
(2)DC/DC转换器1)DC/DC转换器作用目前,在新能源汽车中DC/DC转换器有三种类型:
(1)高低压转换器(辅助功率模块)此模块主要作用是取代传统汽车的12V发电机,把高压电池组的电压降压转化为12V低压电,供给低压用电器,功率范围从12.2KW。
(2)12V电压稳压器稳压器用在部分起停系统中,在起动中避免电压波动对一些敏感的负载造成影响或损坏,电压稳压器的功率等级随着用电器负荷而定。
(3)高压升压器为了提高动力系统的效率,选用一个升压器来提高逆变输入的电压,这个部件是动力总成的一部分,集成在动力总成中。
一、汽车电源系统的组成,
(2)DC/DC转换器2)DC/DC转换器的类型DC/DC转换器一般安装于发动机舱内,在高压控制模块与车载充电机之间,将动力电池的高压直流电转换为低压直流电给低压蓄电池以及整车低压用电系统供电。
北汽EV200电动汽车,一、汽车电源系统的组成,
(2)DC/DC转换器3)DC/DC转换器的结构DC/DC转换器有四处接线口,分别是低压输出正极、低压输出负极、低压控制端、高压输入端。
任务1:
12V电源系统组成与结构,任务情景比亚迪E5车主反应,车辆全车无电,仪表、灯光、喇叭等均不能工作,请根据相关信息进一步的分析诊断。
任务目标能够指出12V电源系统相关元件在车上的位置能够掌握12V电源系统控制原理,3.动力电池系统的作用,动力电池系统作为电动汽车的动力源,主要为整车提供持续、稳定的能量。
作为整车的动力来源,其综合性能直接影响整车的续航里程。
动力电池系统主要用于接收和存储由外置充电装置和制动能量回收装置提供的电能,并通过高压配电模块连接动力电池组件,为电动机、空调压缩机、空调加热器(PTC)、DC/DC转换器等用电设备提供电能。
一、汽车电源系统的组成,充电状态:
当外接充电设备充电时,动力电池用于存储电能。
放电状态:
当汽车行驶时,动力电池为电动机提供能量,通过电动机将电能转化为机械能,驱动汽车行驶;能力回收:
汽车减速制动或滑行时,电动机输出的动能转化为电能,储存在动力电池中,从而增加电动汽车的续航里程,提高经济性。
一、汽车电源系统的组成4.动力电池组的组成及结构
(1)动力电池组的功用,
(2)动力电池组的安装位置,混合动力汽车电池体积小,常见安装在后排座椅下方或后备箱内。
纯电动汽车电池体积大,常见安装于底盘中央。
电动巴士电池安装于行李箱内,一、汽车电源系统的组成,(3)动力电池组的组成结构动力电池组一般由动力电池模组、电池管理系统(BMS)、动力电池箱和辅助元器件等部分组成。
一、汽车电源系统的组成,动力电池模组是由多个电池模块或者单体电芯串联组成的一个组合体电池模块是由一组并联的电池单体组合而成的电池单体是构成动力电池模组的最小单元,一般是由正极、负极、电解质(或电解液)和隔膜等组成,可以实现电能与化学能的直接转换。
单体电池电池模块电池模组,一、汽车电源系统的组成,1)动力电池模组,2)电池管理系统(BMS)电池管理系统(BMS)是集监测、控制与管理为一体的控制系统,与动力电池相互配合工作,是保护和管理动力电池的重要部件。
电池管理系统主要是提高电池的利用率,在使用过程中提高电池的使用效率,延长电池的使用寿命,通过控制高压控制模块中的高压继电器来实现电动汽车的充电和放电,并且能将相关信息通过数据总线传递给整车控制器(VCU),进行相关控制并且在仪表上进行电池健康状态等的显示。
一、汽车电源系统的组成,动力电池箱具有承载和保护动力电池组及电气元件的作用,主要包含保险丝盒、上盖和下托盘等。
3)动力电池箱,一、汽车电源系统的组成,4)辅助元器件辅助元器件主要由动力电池组件内部的电子元器件、维修开关等以外的辅助元器件,如密封条,绝缘材料等。
一、汽车电源系统的组成,任务4:
动力电池系统组成与结构,任务情景比亚迪E5车主反映,车辆无法行驶,仪表显示动力电池故障,请根据相关信息进一步的分析诊断。
任务目标能够指出动力电池系统相关元件在车上的位置能够掌握动力电池系统的结构及原理,5)维修开关高压维修开关电气部位布置一般有两种:
一种是位于高压电源的正极,另一种是布置于电池组中间,其在电池正极与高压维修开关有一段电路,如果采用此类布置方式,需要保证此段电路处于人体不能接触区域。
一、汽车电源系统的组成,5)维修开关高压维修开关作为高压安全部件,它的操作部位布置还需遵循一些原则,包括以下三大方面:
操作部位应能长期保持干燥,不易接触到水、饮料等液体,并有适当隔离物进行隔离。
操作部位应靠近驾驶人,以便紧急情況时驾驶人能较快操作。
操作开关的布置应易于操作,覆盖物的拆卸不应设计的太过烦琐,以便紧急情况时能较快操作。
一、汽车电源系统的组成,(3)动力电池系统控制原理动力电池内部的BMS实时采集各单体电池的电压值、各温度传感器的温度值、电池系统的总电压值和总电流值,电池系统的绝缘电阻值等数据,实时监控动力电池的工作状态,通过数据分析判断当前动力电池系统是否工作正常,并对故障实时监控。
一、汽车电源系统的组成,任务6:
高压维修开关的检测,任务情景比亚迪E5车主反映,车辆不能行驶,请根据相关信息进一步的分析诊断。
任务目标了解高压维修开关的作用能够对高压维修开关进行拆装和检测,学习任务2.2动力电池的结构及工作原理,02二、镍氢动力电池,二、镍氢动力电池,1、镍氢电池组成结构镍氢电池也称为镍金属氧化物电池。
其一般由正负极、隔膜、电解液、安全阀、壳体等组成。
二、镍氢动力电池,1、镍氢电池组成结构正极镍氢电池的正极采用高孔率泡沫镍或纤维镍做导电骨架,其表面是氢氧化物制作而成。
负极镍氢电池的负极是由骨架和储氢合金组成的。
隔膜镍氢电池的隔膜采用尼龙无纺布或聚丙烯无纺布等材料,由于尼龙无纺布在碱性电解液中会发生解离,所以绝大多数采用聚丙烯无纺布。
(4)电解液镍氢电池的电解液一般是氢氧化钾碱性溶液(KOH),有的镍氢电池在电解液中加入少量的氢氧化锂(LiOH)或氢氧化钠(NaOH)。
(5)壳体和安全阀镍氢电池的外壳多采用镀镍薄钢板,在电动汽车用的方形电池上,也有采用塑料外壳。
安全阀安装在镍氢电池的顶部,其主要作用是在镍氢电池过放电时,正极析出的气体可以在负极消耗,电池内部压力保持平衡。
二、镍氢动力电池,1、镍氢电池组成结构,方形,圆形,扣形,二、镍氢动力电池,2、镍氢电池的结构类型型号含义:
HF18/07/49,表示该镍氢电池为方形,其宽为18mm,厚度为7mm,高度为49mm。
镍氢电池充放电原理图,二、镍氢动力电池,3、镍氢电池的工作原理充电过程充电时,镍氢电池正负极的电化学反应为:
正极:
Ni(OH)2+OH-NiOOH+H2O+e-负极:
M+H2O+e-MH+OH-在充电时,电解液中的水被分解为氢离子和氧化氢离子,负极吸收氢离子,负极的金属变成为金属氧化物。
放电过程放电时,镍氢电池正负极的电化学反应为:
正极:
NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-负极:
MH+OH-M+H2O+e-放电时,正极析出氧化氢离子,负极析出氢离子,其在电解液中结合生产水,在正负极之间通过外部电路放出电能。
(1)优点:
比功率大。
循环寿命长,一般使用寿命5-10年。
不含铅、镉等对人体有害金属,无污染。
耐过充电、过放电能力较强。
无记忆效应。
使用温度范围宽。
正常使用温度范围为-30+60摄氏度。
使用安全可靠。
(2)缺点:
成本较高,价格是铅酸电池的5-8倍。
单体电池的电压较低,只有1.2V。
自放电的损耗较大。
环境温度对蓄电池的放电电压和放电容量有较大影响。
二、镍氢动力电池,4、镍氢电池的特点,任务6:
高压维修开关的检测,任务情景比亚迪E5车主反映,车辆不能行驶,请根据相关信息进一步的分析诊断。
任务目标了解高压维修开关的作用能够对高压维修开关进行拆装和检测,03磷酸铁锂电池,三、磷酸铁锂电池,1、锂离子电池组成结构锂离子电池一般由正极、负极、隔膜、电解液(电解质)、壳体和安全阀等组成。
三、磷酸铁锂电池,1、锂离子电池组成结构正极锂离子电池的正极活性物质采用锂过渡金属氧化物,我们通常所说的钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池等都是以锂离子电池正极材料来命名的。
负极锂离子电池的负极活性物质主要采用碳素材料。
目前常见的碳材料主要有石墨(分为人造石墨、天然石墨),碳素材料(软碳、硬碳)等。
电解液(电解质)锂离子电池的电解液一般采用非水电解液、聚合物电解质和固体电解质三大类。
锂电池的电解质应具有高的导电能力,较好的稳定性及安全性,所以在电解质内通常会加入适量添加剂。
(5)壳体和安全阀锂离子电池的壳体材质需要兼顾强度要求和散热性能。
安全阀安装于电池盖,目的在于防止电池内部压力过高而产生的破裂或爆炸等危险。
三、磷酸铁锂电池,1、锂离子电池组成结构(4)隔膜隔膜位于正负极之间,要是防止正负极活性物质短路。
保证锂离子电池的正常充放电和安全性能。
三、磷酸铁锂电池,2、锂离子电池的结构类型
(1)圆柱形锂离子电池美国特斯拉电动汽车ModelS,其动力电池采用的7000多18650电池。
18650电池型号:
18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。
18650锂离子电池单节标称电压一般为:
3.6V或3.7V;最小放电终止电压一般为:
2.52.75V。
常见容量为12003300mAh。
长方形锂离子电池,动力电池组,三、磷酸铁锂电池,2、锂离子电池的结构类型
(2)长方形锂离子电池长方形锂离子电池也需要多个电池串联组成电池组。
(3)薄板形锂离子电池薄板形锂离子电池一般为容量较小可充电电池,由于体积较小的优点多用在手机、照相机电池等便携式电子产品上。
薄板形锂离子电池,(4)纽扣形电池纽扣形锂离子电池通常也是小容量的可充电电池,用于汽车钥匙电池、电子手表电池等。
纽扣形锂离子电池,三、磷酸铁锂电池,2、锂离子电池的结构类型,三、磷酸铁锂电池,3、锂离子电池的工作原理锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。
回正极的锂离子越多,放电容量越高。
充电时:
锂离子从正极材料晶格中脱出经过电解质嵌入到负极材料层中;放电时:
锂离子从负极材料晶格中脱出,经过电解质嵌入到正极材料中。
(1)锂离子电池的优点过工作电压高且放电电压稳定。
比能量及能量密度大。
循环寿命长。
安全性能好,无公害,无记忆效应。
自放电率低。
可实现安全快速充电。
允许温度范围宽。
(2)锂离子电池的缺点不能大电流放电。
电池的一致性较差。
高温和低温的存储性较差。
耐过充电和过放电能力差。
锂电极会出现电压滞后现象。
价格相对较高。
三、磷酸铁锂电池,4、锂离子电池的特点,任务8:
磷酸铁锂电池结构与原理,任务情景比亚迪E5车主反应,车辆存放一段时间后,显示电压过低,请根据相关信息进一步的分析诊断。
任务目标能够了解磷酸铁锂电池的结构能够掌握磷酸铁锂电池的工作原理,任务9磷酸铁锂电池检测与维修,任务情景比亚迪E5车主反应,车辆存放一段时间后,显示电压过低,请根据相关信息进一步的分析诊断。
任务目标能够说出磷酸铁锂电池的结构能够对磷酸铁锂电池进行检查,04三元锂电池,力帆电动汽车动力电池,四、三元锂电池,1、三元锂电池的组成结构三元锂电池的三元指的是镍(Ni)钴(Co)锰(Mn)三种元素。
三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种材料的优点,形成了三种材料三相的共熔体系,由于三元协同效应其综合性能优于任一单组合化合物。
重量能量密度能够达到200Wh/kg。
四、三元锂电池,1、三元锂电池的组成结构三元锂电池又被为“三元聚合物锂电池”,指的是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池。
由于三元锂电池体积更小、能力密度更高、耐低温,目前正广泛应用于新能源汽车上,比如我们熟知的特斯拉,旗下所有车型都是采用了三元锂电池。
三元锂电池的三元指的是镍(Ni)钴(Co)锰(Mn)三种元素。
而这三种元素中镍和钴是活性金属,锰不参与电化学反应。
一般来说,活性金属成分含量越高,电池容量就越大,但当Ni的含量过高时,会引起Ni2+占据Li+的位置,加剧了阳离子混排,从而导致容量降低。
Co也是活性金属,但能起到抑制阳离子混排的作用,从而稳定材料层状结构。
Mn作为非活性金属主要起到稳定反应提高安全性的作用。
四、三元锂电池,2、磷酸锂电池与三元锂电池电池性能对比能量密度三元锂电池的能量密度大,电压更高,18650电池的能量密度232Wh/kg。
而相比之下,目前国内主流的磷酸铁锂电池能量密度也仅达到150Wh/kg左右。
安全性对于三元锂电池而言,其电池管理系统、散热系统至关重要。
但磷酸铁锂遭到350的高温也不会起火。
四、三元锂电池,2、磷酸锂电池与三元锂电池电池性能对比3)耐温性能三元锂电池耐低温性能更好,在零下20C时,三元锂电池能够释放70.14%的容量,而磷酸铁锂电池包只能释放54.94%的容量。
四、三元锂电池,2、磷酸锂电池与三元锂电池电池性能对比4)循环寿命磷酸铁锂电池包循环寿命要优于三元锂电池,三元锂电池的理论寿命是2000次,但基本上到1000次循环时,容量衰减到60%;就算业界最优秀品牌特斯拉,经过3000次也只能保持70%的电量,而磷酸铁锂电池经过相同循环周期,还有80%的容量。
但是三元锂的不断加强的电池管理技术加持下,逐渐得到提高。
(5)各种锂离子电池参数,任务10:
三元锂电池结构与原理,任务情景比亚迪E5车主反映,车辆存放一段时间后,显示电压过低,请根据相关信息进一步的分析诊断。
任务目标能够了解三元锂电池的结构能够掌握三元锂电池的工作原理,05固态电池,力帆电动汽车动力电池,五、固态电池,1、三元锂电池的组成结构三元锂电池的三元指的是镍(Ni)钴(Co)锰(Mn)三种元素。
三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种材料的优点,形成了三种材料三相的共熔体系,由于三元协同效应其综合性能优于任一单组合化合物。
重量能量密度能够达到200Wh/kg。
五、固态电池,新型锂电池发展2018年,美国菲斯科汽车公司发布了一项全新的固态电池技术。
据悉,这项技术的能量密度是常规锂离子电池的25倍,能够让电动汽车的行驶里程数增加到500英里(约804公里)以上。
更为惊人的是,其充电时间仅需1分钟,甚至比传统燃油汽车加油的速度还快。
在散热方面,整个电池组从满电到放电结束,电池温度会维持在26以内,而目前的圆柱形电池整个放电过程结束后,温度会在40以上。
虽然固态电池技术目前与圆柱形电池一样,同样采用水冷,但因为本身放电温度可以保持的更低,也让散热成为固态电池一大优势。
五、固态电池,固态电池的散热优势,五、固态电池,固态电池的优势全球多个车企和电池厂家也发布了固态电池相关的研发进展。
包括丰田、松下、三星、三菱、宝马、大众、现代、戴森等企业。
对比锂离子电池,固态电池用新型电解材料取代液体电解质,一劳永逸地消除了电解液反应过程中的危险隐患与不稳定因素;在相同质量下,固态电池将拥有目前市面上最高性能锂电池两倍的能量密度。
一旦量产使用,很可能引发电动车储能的革命性突破。
五、固态电池,固态电池的优势一方面由于采用了有机电解液的传统锂电池,在过度充电、内部短路等异常情况下容易导致电解液发热,从而引发自燃甚至自爆的安全隐患。
固态电池基于固态材料不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液等条件,安全系数较之锂离子电池有着先天的优势。
二来则是固态电池在最为关键的能量密度方面,有望彻底解决纯电动汽车的里程焦虑。
五、固态电池,固态电池的优势固态电池的电解质无需隔膜和电解液,并不存在漏液、腐蚀等问题,可以简化电池外壳及冷却系统模块,进一步减轻电池模组的重量,达到节能的效果。
此外,全新的正负极材料配套可以使得电化学窗口达到5V以上,从根本上提高能量密度,有望达到500瓦时/千克。
五、固态电池,固态电池的优势一方面由于采用了有机电解液的传统锂电池,在过度充电、内部短路等异常情况下容易导致电解液发热,从而引发自燃甚至自爆的安全隐患。
固态电池基于固态材料不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液等条件,安全系数较之锂离子电池有着先天的优势。
二来则是固态电池在最为关键的能量密度方面,有望彻底解决纯电动汽车的里程焦虑。
不过固态电池虽好,但根据现有的研发进展来看,也还有两项技术难题尚未攻破:
固态电解质在室温条件下的离子电导率不高,固态点解质与正负极之间界面阻抗比较大。
五、固态电池,固态电池存在的问题,任务11:
三元锂电池检测与维修,任务情景比亚迪E5车主反映,车辆存放一段时间后,显示电压过低,请根据相关信息进一步的分析诊断。
任务目标能够了说出三元锂电池的组成结构能够对三元锂电池的进行检测,06燃料电池,六、燃料电池,1、燃料电池概述燃料电池(FuelCell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
它从外表上看有正负极和电解质等,类似一个蓄电池,但实质他不是储能元件而是一个发电装置。
燃料电池的主要构成组件为:
电极(Electrode)电解质隔膜(ElectrolyteMembrane)集电器(CurrentCollector),六、燃料电池,1、燃料电池概述电极燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所。
电解质隔膜电解质隔膜的主要功能在分隔氧化剂与还原剂,并传导离子,集电器集电器又称作双极板(BipolarPlate),具有收集电流、分隔氧化剂与还原剂、疏导反应气体等之功用,,燃料电池的发电原理,六、燃料电池,1、燃料电池概述,六、燃料电池,2、燃料电池与锂电池的优劣对比,六、燃料电池,3、燃料电池的运用
(1)丰田FCHV-adv燃料电池概念车2008年,丰田推出了FCHV-adv,也就是这款车搭载丰田第二代燃料电池。
该车依然基于汉兰达的平台改装而来,使用了4个70MPa的储氢罐,行驶里程达到了760公里。
六、燃料电池,
(2)丰田Mirai燃料电池汽车MIRAI在节能方面非常出色,根据测试现实,50公里的续航仅需要1公斤的氢气。
而一台MIRA内有两个超过60升的大容量储蓄罐,这两个储蓄罐安置在后下,两个储蓄罐加起来可以装10公升的氢气,按照换算,续航大概在500公里。
六、燃料电池,(3)现代NEXO燃料汽车在上海召开的2018CESAsia上,现代汽车推出新一代的氢燃料电池车NEXO,是现代汽车环保车系列中的技术旗舰车型。
这款车的环保燃料电池动力传动系统,对氢能源利用率和零部件效率进行了最大程度的优化。
三款车型都采用了大众集团自主研发的第四代的100千瓦低温质子交换薄膜技术的燃料电池堆栈,续航里程超过500公里。
六、燃料电池,(4)大众的三款燃料电池汽车,表1国内外典型氢燃料电池轿车对比,六、燃料电池,(5)中国氢燃料汽车发展现状国内在燃料电池乘用车方面,投入研发的主要企业是上汽集团,已完成前后四代氢燃料电池轿车的开发。
任务13:
燃料电池结构与原理,任务情景客户王先生对燃料汽车比较感兴趣,请根据所学知识为其推荐一款燃料汽车。
任务目标能够了解燃料电池的结构能够掌握燃料电池的工作原理,07电容电池,七、电容电池,1、电容电池结构与工作原理超级电容器的容量比通常的电容器大得多。
由于其容量很大。
超级电容器电池也属于双电层电容器,是一种通过极化电解质来储能的电化学元件,但在储能过程中并不发生化学反应,而且储能过程是可逆的,可以反复充放电数十万次。
七、电容电池,1、电容电池结构与工作原理超级电容采用活性炭材料制作成多孔电极,同时在相对的碳多孔电极之间充填电解质溶液,当在两端施加电压时,相对的多孔电极上分别聚集正负电子。
而电解质溶液中的正负离子将由于电场作用分别聚集到与正负极板相对的界面上,从而形成两个集电层,相当于两个电容器串联。
七、电容电池,1、电容电池结构与工作原理由于活性碳材料具有1200m2/g的超高比表面积,而且电解液与多孔电极间的界面距离不到1nm。
根据前面的计算公式可以看出,这种双电层电容器比传统的物理电容的容值要大很多,比容量可以提高100倍以上,从而使单位重量的电容量可达100F/g。
七、电容电池,1、电容电池结构与工作原理并且电容的内阻还能保持在很低的水平,碳材料还具有成本低,技术成熟等优点。
从而使利用电容器进行大电量的储能成为可能,且在实际使用时,可以通过串联或者并联以提高输出电压或电流。
七、电容电池,2、电容电池特点充电速度快。
循环使用寿命长。
大电流放电能力超强。
功率密度高。
是理想的绿色环保电源;充放电线路简单。
超低温特性好。
检测方便。
任务14:
新型电池的结构与原理,任务情景客户王先生对新型电池能源比较感兴趣,请根据所学知识为其普及新型电池的知识。
任务
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