电容型锂离子动力电池原理、性能及组件技术.ppt
电容型锂离子动力电池原理、性能及组件技术,2.电容型锂离子电池性能特点,3.电容型锂离子电池组件技术,一、电容型锂离子电池工作原理,双电层超级电容器工作原理,物理原理,超级电容器种类,双电层电容器（EDLC）（已规模化） 水系双电层电容器（单体电压低） 有机系双电层电容器（立塬产品） 电化学电容器（赝电容）（目前应用很少） 金属氧化物电化学电容器 高分子导电聚合物电化学电容器,锂离子电池工作原理,化学原理,锂离子电池种类： （1）按正极：钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元材料电池、 磷酸亚铁锂电池。 （2）按负极：天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、LTO （3）按电解液：液体、凝胶、全固态聚合物 （4）按包装：金属壳、塑料壳、软包装 （5）按性能：功率型、能量型 （6）按容量：小容量、中容量、大容量,常用锂电电极材料及其特点,1、频繁大电流冲击对电池性能有明显的不利影响； 2、在电池两端并联大容量电容器的确能缓冲大电流对电池的冲击，从而延长电池的循环寿命； 3、如果将超级电容器的电极材料与锂离子电池的电极材料复合在一起，使其协调工作，就相当于使每个电池材料颗粒都处于电容器的保护之中，应更能延长电池循环寿命，提高电池功率特性。,电容型锂离子电池研发基础,电容型锂离子电池研发基础,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,I,I1,I2,外连接,无连接,I,I2,I1,I,I2,I,I2,I1,I,I2,电容型锂离子电池是将双电层超级电容器与锂离子电池的工作原理相结合，器件中既有电容的双电层物理储能原理又有锂离子电池的嵌入脱嵌化学储能原理，即形成电容型锂离子电池。,电容型锂离子电池的工作原理,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,电容型锂离子电池研制关键技术问题：,电极成份设计问题 工作电压匹配问题 电解液组分设计问题 与性能相匹配的结构设计问题 应用技术,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,申报专利35项，已授权27项,电解电容器+超容：电解电容器EDLC 电解电容器赝电容 电池超容： 铅酸电池EDLC（无机电容型锂离子电池） 镍氢电池EDLC（无机电容型锂离子电池） 锂电超容（有机电容型锂离子电池） 立塬自主研发并率先实现产业化,电容电池种类,二、电容型锂离子电池性能,充放电曲线,超容,锂电,锂电,电容型电池1C充2C放,20 1/3C放电,20 1/3C放电,电容型锂离子电池主要性能,能量密度：60120Wh/Kg（可设计） 功率密度： 13003000W/Kg （可设计） 循环寿命：20005000次（可设计） 充电时间：0.52小时（可设计） 温度范围：3060 工作电压范围：2.53.6V （可设计） 安全性能更好，环保无污染,40Ah电容型锂离子电池强制认证主要结论 -20低温容量：85.15% 常温28天能量保持/恢复： 97.5%/98.9 1C充放500次循环容量保持：102.43 组件15C脉冲：通过,18Ah电容型锂离子电池委托认证主要结论 2010C充电10S：电压3.25V -20低温容量：85.89% 70放电：105.5% 45C放电10S电压：2.16V 1C充2C放3000次循环容量保持：89.94,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,2012年1月，电容型锂离子电池产品通过了辽宁省科技厅和经信委共同主持的科技成果鉴定。由杨裕生、顾国彪两位院士和国家“863”计划动力电池检测中心王子冬主任等11位专家组成的鉴定委员会一致认为：“该项成果具有自主创新性，在能量密度和功率密度同时保持较高水平的情况下，循环寿命和低温性能达到同类产品的国际先进、国内领先水平”。,科技成果鉴定,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,5月22日在北京人民大会堂金色大厅举办新闻发布会,二、电容型锂离子电池性能,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,充放电曲线,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,超容,锂电,锂电,电容型电池1C充2C放,20 1/3C放电,20 1/3C放电,电容型锂离子电池主要性能,能量密度：60120Wh/Kg（可设计） 功率密度： 13003000W/Kg （可设计） 循环寿命：20005000次（可设计） 充电时间：0.52小时（可设计） 温度范围：3060 工作电压范围：2.53.6V （可设计） 安全性能更好，环保无污染,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,40Ah电容型锂离子电池强制认证主要结论 -20低温容量：85.15% 常温28天能量保持/恢复： 97.5%/98.9 1C充放500次循环容量保持：102.43 组件15C脉冲：通过,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,18Ah电容型锂离子电池委托认证主要结论 2010C充电10S：电压3.25V -20低温容量：85.89% 70放电：105.5% 45C放电10S电压：2.16V 1C充2C放3000次循环容量保持：89.94,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,2012年1月，电容型锂离子电池产品通过了辽宁省科技厅和经信委共同主持的科技成果鉴定。由杨裕生、顾国彪两位院士和国家“863”计划动力电池检测中心王子冬主任等11位专家组成的鉴定委员会一致认为：“该项成果具有自主创新性，在能量密度和功率密度同时保持较高水平的情况下，循环寿命和低温性能达到同类产品的国际先进、国内领先水平”。,科技成果鉴定,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,5月22日在北京人民大会堂金色大厅举办新闻发布会,各种储能器件性能比较,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,三、电容型锂离子电池组件技术,41,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,容量 内阻（交流内阻？直流内阻？） 充放电曲线 漏电流（与搁置电压的区别、准确测量的困难性）,单体筛选规则,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,直流内阻,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,直流内阻,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,ESRDCV/I,2011年9月2日，科技部、财政部、工信部和发改委四部委联合发布了新能源汽车示范推广“安全令”关于加强节能与新能源汽车示范推广安全管理工作的函，其中强调要对示范运行的新能源汽车进行安全监控，特别是加强对动力电池和燃料电池工作状态的监控。,国家近期相关政策,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,四部委在关于加强节能与新能源汽车示范推广安全管理工作的函中要求，新能源汽车试点城市要立即开展全面、系统、彻底的安全隐患排查，对发现的安全隐患，必须限期改正。所有示范运行的节能与新能源汽车应与节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录确认的技术状态严格一致，对投入示范运行的插电式混合动力汽车、纯电动汽车要全部安装车辆运行技术状态实时监控装置，特别是要加强对动力电池和燃料电池工作状态的监控。对混合动力汽车按一定比例进行实时监控。另外，试点城市要建立事故预警信息系统及事故紧急处置机制。,国家近期相关政策,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,目前各企业都是根据自己对电池、整车的理解来定制BMS，造成产品差异性大，难以量产，成本高。有些技术问题业内还存在争议，如均衡问题。 缺乏权威性的BMS标准。,BMS核心问题,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,单体电压检测、报警、控制，精度10mV 整组电压、电流监控、充放电控制 与整车控制器、充电机可靠的通讯,BMS应具有的功能,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,温度控制（低温充电问题、温度失控时措施？） 精确的SOC（复杂性：电压？电流积分？内阻？短期准确与长期准确？） 电池健康度（SOH）监测、预报 远程监视、控制功能集中管理、提前服务、防患未然,BMS应具有的功能,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,长沙巨力电子科技有限公司 惠州市亿能电子有限公司 安徽力高新能源技术有限公司,立塬合作伙伴,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,BMS的远程监控功能GPRS,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,BMS的远程监控功能GPRS,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,BMS的远程监控功能GPRS,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,BMS的远程监控功能GPRS,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,四、电容型锂离子电池应用,55,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,电动汽车（纯电动、混合动力） 电动摩托车、自行车电源 各种电能存储装置（风能、太阳能、储电柜等） 电动工具 军事领域 大功率、长寿命、宽温度范围,电容型锂离子电池应用,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,电动汽车用电容型锂离子电池,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,电动汽车用100Ah电容型锂离子电池,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,电动汽车用电容型锂离子电池组件,电 容 型 锂 离 子 电 池 组 件,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,电动汽车用电容型锂离子电池组件,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,电容型锂离子电池应用实例,电动自行车、摩托车,电动小轿车,电容型锂离子电池应用实例,电动微型客车,电动小卡车,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,应用于纯电动大巴车（12m）,应用于储电柜、商用UPS,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,地址：辽宁省朝阳经济技术开发区黄河路五段111号 邮编：122000 电话：0421-7260888 7260456 7260099 传真：0421-7260699 网址：www.cyliyuan.com; 邮箱: cyliyuanxny163.com,朝阳立塬新能源有限公司,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,欢迎各界朋友来我公司参观指导 谢 谢！,立塬新能源 LIYUAN NEW ENERGY,
