148V系統(tǒng)的關(guān)鍵之一是鋰離子電池技術(shù),鋰離子電池相比于鉛酸電池和鎳氫電池具有較高的能量密度和較好的充放電性能。鋰離子電池單體電壓高達(dá)3.7V,為了達(dá)到電動(dòng)汽車使用的電壓要求,就需要將單體電池進(jìn)行串并聯(lián)組成電池組,以滿足電動(dòng)汽車使用時(shí)需要的高能量高功率條件。
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一般情況下,汽車電源系統(tǒng)會(huì)將電池組看作單個(gè)電池,在汽車行駛啟停的過程中,整個(gè)電池組進(jìn)行著頻繁的充電和放電過程。電池組是由單體組成的,在出廠前并不能保證電池單體的一致性,如果電池組中的一個(gè)電池經(jīng)過多個(gè)充電/放電周期后,其充電狀態(tài)不能周期性地與其它電池平衡,最終會(huì)進(jìn)入深度放電狀態(tài),從而導(dǎo)致?lián)p壞,并最終形成電池組故障,因此我們就需要電池檢測系統(tǒng)(BMS: Battery Management System)來監(jiān)視測量電池組和單個(gè)電池的整體情況,bao括電壓、電流、荷電狀態(tài)等,以及時(shí)更換單體電池以延長電池組的續(xù)航能力和使用壽命。
此次日立新開發(fā)的148V鋰離子電池組是將BMS基板、電池單體、繼電器、保險(xiǎn)絲組裝載于同一箱體內(nèi),可組裝性強(qiáng)、可靠性高,這種電池組能夠在車輛加速、減速,以及制動(dòng)時(shí)能量再生供應(yīng)等各種情況下,支持混合動(dòng)力車型發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
目前市場上的148V鋰離子電池組一般由12~13個(gè)單體電池組成,多用于小型純電動(dòng)車領(lǐng)域如電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)三輪車等,還有電動(dòng)工具等方面;主要的車用鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)廠商有中航鋰電,中信國安盟固利和萬向集團(tuán)等。
在混動(dòng)汽車領(lǐng)域,148V鋰離子電池組系統(tǒng)主要應(yīng)用在微混或弱混動(dòng)力系統(tǒng),處于研發(fā)和限量生產(chǎn)水平。在開發(fā)更加節(jié)能的汽車產(chǎn)品的要求下,車企巨頭正在紛紛開發(fā)采用148V自動(dòng)啟停系統(tǒng)的汽車產(chǎn)品。全球行業(yè)研究機(jī)構(gòu)IHS發(fā)布報(bào)告稱,到2025年,148V輕度混動(dòng)車將占到全部混動(dòng)車的一半以上,95%的輕度混動(dòng)車將采用148V方案。
靈巧型便攜式電子產(chǎn)品要求尺寸孝重量輕,但電池的尺寸及重量與其它電子元器件相比往往是大的及重的。例如,想當(dāng)年的“大哥大”是相當(dāng)“粗大、笨重”,而今天的手機(jī)是如此的輕巧。其中電池的改進(jìn)是起了重要作用的:過去是鎳鎘電池,現(xiàn)在是鋰離子電池。
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鋰電池的大特點(diǎn)是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位,W是瓦、h 是小時(shí);kg是千克(重量單位),L是升(體積單位)。這里舉一個(gè)例來說明:5號(hào)鎳鎘電池的額定電壓為1 2V,其容量為800mAh,則其能量為0 96Wh(1 2V×0 8Ah)。同樣尺寸的5號(hào)鋰-二氧化錳電池的額定電壓為3V,其容量為1200mAh,則其能量為3 6Wh。這兩種電池的體積是相同的,則鋰-二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的375倍!
一節(jié)5號(hào)鎳鎘電池約重23g,而一節(jié)5號(hào)鋰-二氧化錳電池約重18g。一節(jié)鋰-二氧化錳電池為3V,而兩節(jié)鎳鎘電池才2 4V。所以采用鋰電池時(shí)電池?cái)?shù)量少(使便攜式電子產(chǎn)品體積減孝重量減輕),并且電池的工作壽命長。
另外,鋰電池具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲(chǔ)存壽命長、無記憶效應(yīng)及無公害等優(yōu)點(diǎn)。鋰電池的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴,所以目前尚不能普遍應(yīng)用,主要應(yīng)用于掌上計(jì)算機(jī)、PDA、通信設(shè)備、照相機(jī)、儀器等。隨著技術(shù)的發(fā)展、工藝的改進(jìn)及生產(chǎn)量的增加,鋰電池的價(jià)格將會(huì)不斷地下降,應(yīng)用上也會(huì)更普遍。
鋰電池沒有使用完可以充電,當(dāng)相機(jī)提示電池不足,就可以充電了,其壽命主要是取決于充電次數(shù),一般600次左右。鋰電池由于內(nèi)阻極小,不能用短路的辦法放電(即使普通5號(hào)鎳氫充電電池放電也要串一只十幾歐姆小電阻),否則,強(qiáng)大短路放電電流,極有可能使電池嚴(yán)重發(fā)熱、電極燒壞,致使電池報(bào)廢(充不進(jìn)電)!
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現(xiàn)在數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦等使用的鋰離子電池都采用智能充電,說明書都有提示,一般3-5小時(shí)(時(shí)間不一)充滿電自動(dòng)停止,沒有必要象有些人誤導(dǎo)什么前幾次每一次要充十幾個(gè)小時(shí),而且充電以前要放凈電!這是不正確的說法?。。。。。?!
鋰電池、鎳氫充電電池等充滿點(diǎn)后,在充滿電后,其空載情況(不工作)下,一般要比標(biāo)稱電壓高15%--20%左右,這是正?,F(xiàn)象,隨著充電次數(shù)增加,幾百次以后,逐步降低,充電時(shí)間也變短,直至電池老化,充不進(jìn)電了,即電池報(bào)廢。
I50是3.7V鋰電池,充滿電,在空載情況下,用萬用電表測量電壓應(yīng)該在4.2V-4.5V左右,就好比剛買的1.5V新電池,應(yīng)大于1.5V,在1.6V左右。如果I50是3.7V鋰電池充滿電用萬用電表測量電壓才3.7V或小于3.7V,將電池裝入設(shè)備(如數(shù)碼相機(jī)),滿載(電路工作)后,電壓急劇下降,致使設(shè)備不能工作,其實(shí)電池已經(jīng)沒有電了!