两个电池讲座的整理
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发表于 2014/8/18 12:59:43
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两个电池讲座的整理
上周六的时候，听了上汽叶剑斐博士的《电动汽车与电池》讲座，结合着7月23日我同事J在合资厂做电池系统讲座的内容，来聊聊。
《电动汽车与电池》34页PPT
1）电动汽车发展发展历史
A）第一阶段 1832年-1839年 1900年商业化 燃油车的劣势（手柄启动=>1912年启动电机，噪声很大） 燃油车的优势 里程式B）第二阶段 1973～2002年 EV1的故事C）第三阶段 2003年 Tesla建立，2008年 Roadster Fisker Karma量产，2010年 LEAF、Volt 量产
2）电动汽车推广历史
A）产业链调研 2013年 全球 22.55万辆/21.63W（美国 9.91、欧盟 7.5、日本 3.24），2012年 全球 12.96WB）电动汽车卖得最好 47716 LEAF（NCA+LMO）、24872 Volt（LCM +LMO）、23106 Toyota PHEV、22377 Tesla Model S（NCA）
3）汽车电池
A）车载储能能量密度&功率密度的概览B）锂空气电池 现阶段的状态C）锂电子电池的工作原理与结构D）车企动力电池容量选择的图（小单体电池）E）电池系统系统和单体能量密度对比 Tesla 143/250、Volt 91/160、Leaf 80/155、E6 90/100、E50 75/130F）锂电子单体价格 2～3元 人民币每Wh 、18650 供应过量G）世界锂电池生产能力 1韩国（生产+）2日本(材料最强+) 3中国
4) 电池材料
A)正极材料（层状材料、尖晶石材料、磷酸盐材料）B)商业化征集材料能量密度对比a)质量比Wh/kg（NCA 742、LFO 575）b)体积比Wh/L（NCA 2232、三元材料 2044、LFO 1198）C)正极活性材料市场 (2013 三元材料 42% LFO 7% NCA 16%)D)下一代正极材料a)层状 三元=> 富锂固溶 Li-rich 684/1008 2236/2722 放电平台不稳定b)尖晶石 锰酸锂 镍锰酸锂 418/607 1170/1639c)橄榄石 LFO 磷酸锰锂 448/574 1021/1309E)负极材料 能量密度 (LTO、石墨、硬碳、硅）F）负极活性材料
5）动力电池的安全
A）热失控基本概念 （正极材料的稳定性=>单体失控的程序正比、电池加热到一定程度，迅速上升=>热失控）B）单体热失控的过程C）电解液是造成单体不安全的根本原因（正极材料、负极材料、隔离膜、电解液 溶剂 碳酸酯类 “汽油”=》释放能量的5～6倍）D）电池系统安全（路径1 单体出现热失控、路径2 单体受损出现电解液泄漏被点燃）E）单体热时空引起电池燃烧a）Prius A123电池改装b）起火原因与过程（连接处存在间隙导致电弧和发热=>连接片和螺栓出现熔融=>电池单体内电解液被点燃)
《电池系统介绍》15页PPT
化学体系
三元体系是什么？ 镍钴锰NCM（LiCo1/3 Mn1/3 Ni1/3 O2）、LMO(KiMn2O4)【锰的高溶解性=>电解液的要求较高】、LCO(LiCoO2)、NCA(LiNi.8Co0.15AI0.05O2)
电池结构
电池管理
电池热管理
电池滥用
滥用措施 （单体：防短路隔热层、模块：防蔓延、排气管理）
动力电池检验规范
电池运输/进出口流程
电池报废&回收
我现在大概明白科学家和工程师的本质区别了，打个比方，现在有辆电动汽车，其所有的部分都是开发好的，比如续航里程达到XXXKM，充电时间XX小时，百公里加速时间X秒。某个国家或者某个公司，某一个团队的科学家们，对电池材料进行改进，提出一个方向，然后后面一堆电池单体的工艺工程师进行样品生产，测试工程师随之测试，测下来改进能量密度提高20%，传导至这辆车上就会有20%的提升，由于某些联动效应，可能效果还不止20%。对比一下，工程师们，想的办法是啥呢，通过改进电池系统的外壳和内部框架材料，改进电池算法（还得得到科学家的理论建模支持），改进电池管理的硬件，很多人的努力，也可能对整个车达到提升5%的效果。
劳心劳力，通过各种解决问题的办法，工程师比较难实现本质上的变化，这种渐进式的过程，其实和工程师的成长也是一样的；总得来说，是根据已有的东西（方法）去解决问题，经过努力和尝试，做不好是不应该的，而且毫无价值。科学家们则不然，读到博士就是专业性的训练，就是集中在某个特定的方面，去做提升和探索，面对的是未知的领域，探索不出来正确的路，试错也是有价值的。总体说来，还是博士要高级一些，还是研究要更孤独一些。
