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天津长城新能源汽车专卖电池性能分析

2018-08-26 10:09

  据外媒报道,麻省理工大学(MIT)的研究人员与德国的同行们共同提出,若采用表面光滑的固态电解质(solid electrolyte),可防止有害的锂渗透(Li infiltration)现象出现,进而提升固态锂离子电池的性能。

  研究人员试图解决这类问题,向固态电解质内添加了陶瓷等其他材料。尽管固态电解质能解决电解液的易燃性问题,但经测试表明,这类材料的性能不太稳定,短路的频率比预期高。

  据新研究表明,问题在于此前的研究人员选错了研究方向,他们旨在找寻一款可制造固态电解质的材料。他们认为材料的硬度(firmness)或剪切模量(shear modulus)将决定树突(dendrites)是否会渗入电解质。但据新分析表明,表面的光滑度才是该问题的关键所在,电解质表面的细微裂纹及划痕将导致金属物的积聚。

  在发生电化学反应(electrochemical reaction)后,来自电解质的锂(离子)将开始积聚到其表面细微瑕疵(包括:细微的凹点、裂痕、划痕)处。一旦锂离子开始在瑕疵处形成积聚,这一情况将会持续下去。令人感到诧异的是,积聚物是从树突的尖端开始,而非从其基部开始,进而导致固态积聚物的形成,就像是用个楔子,将裂纹挖得更宽。

  这表明研究人员需要将研究重心放在提升固态电解质表面的光滑度,这样或将消除或极大地减少电池固态电解质树突的生成数量。为避免产生易燃问题,或许未来还会采用固态锂金属电极。此外,该举措或将使锂离子电池的能量密度翻番。

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  当今社会,节能减排已经被提上了日程,汽车行业采用48V微混系统,被广泛认为是比较可行的方式。

  首先简单的概括下48系统,是在12V系统的基础上进行结构拓展,保留传统的12V电路,额外增加独立的48V电路。一般来说,12V电路用来处理例如照明、点火、音响系统等传统负载,48V系统用来处理空调系统、制动能量回收系统、主动悬架等底盘系统。

  1920年,蓄电池获得了广泛应用,当时的电压等级是6V。1950年,电压等级开始向12V进化,时至今日,12V电压依旧是主流。2011年,Audi, BMW, Daimler, Porsche, Volkswagen联合推出48V系统,以满足日益增长的车载负载需求,48V电池的充电电压*为56V,而60V以下为安全电压。

  48V系统主要零部件是助力回收电机、直流转换器、48V电池,具有显著节能减排的优势,其主要功能是滑行起停、能量回收、电机助力等。其*的技术难点在于系统的集成以及控制切换的平稳性。

  48V系统的关键之一是锂离子电池技术,锂离子电池相比于铅酸电池和镍氢电池具有较高的能量密度和较好的充放电性能。在汽车行驶启停中,整个电池组进行着频繁的充电和放电过程。

  这其中,BSG系统是利用一种电机,该电机通过皮带传动,在极短时间内将发动机转速由零增加至怠速以上,从而实现汽车的快速起停的装置。48V BSG系统与传统起停系统相比,增加了48V蓄电池,集成逆变器BSG电机,48V转12V DC/DC转换器,高压线束等。

  此外,博世、大陆、麦格纳、德尔福等传统零部件巨头均致力于48V系统的研发,限于篇幅所致,这里不再赘述。