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电动汽车论坛 电动汽车论坛-电动汽车网 『 电动汽车行业分析|报告 』 电动汽车锂离子动力电池产业化-总结报告书
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电动汽车锂离子动力电池产业化-总结报告书 精华 1  [复制链接]

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课题内容
本项目:电动汽车锂离子动力电池产业化包含的内容对动力电池组的性能、安全、可靠具有决定性的影响,且已达到先进的水平。本项目已可同时开发不同电动车电池组的客制化产品的技术能力、完整的动力电池数据库、快速的反应能力、拥有先进的材料分析设备及新材料开发人才等,在未来竞争中将处于领先优势。

核心技术
本项目的核心技术能力包括电池研究与测试能力,电池成组设计技术能力,以及电池成组制造技术能力。主要有:
电池自放电测试技术、电池分类技术、电池成组功能测试技术、充电系统设备能力、放电测试工装设备能力、BMS模块自动测试技术、制造信息管理系统技术等。

本项目所实施的产业化目标产品主要为纯电动车、混合动力电动车、轻型电动车、通讯系统高低压直流电源以及储能设备所需使用的高能量或高功率的动力电池组。主要包含锂电池组、电源管理系统以及充电管理系统。动力电池组由于受限于电池芯的技术水平, 必须要由多数的电芯组合装配成组。本项目的创新特色在于利用技术提供方将近20年的成组技术,应用在动力电池组的设计与过程,配合自行研发的自动化设备来提高产品的水平与质量,提供产业链中,稳定的供应关系。具体之技术路线主要表现在以下领域:


1.
动力电池芯之测试与筛选能力


本项目以一严谨专业对单体电池的测试程序进行评估,依据各电池之表现与应用端之需求进行测试与比对,以挑选合适之锂电池。

此测试内容包括单体电池之电池性能表现、循环寿命表现、安全性表现,测试项目综合UL1642、UL2580、FreedomCAR、中国863计划 “2008年度EV用锂离子动力蓄电池性能”等之单体电池测试项目。


安全测试项目与判断标准

  

 

  
  

测试项目

  
  

测试条件

  
  

判断标准

  
  

电池状况

  
  

1

  
  

外部短路测试

  
  

用电阻50mΩ以下之电线,在室温下, 将测试电池的正负两极短路1小时以上。

  
  

L1

  
  

完全充电

  
  

2

  
  

过充测试 (外加保护元件)

  
  

以3C/10V充电(10V达到即停止)或1C/5V充电90分钟。

  
  

L0

  
  

完全充电

  
  

3

  
  

过放测试

  
  

以0.2C的放电电流对测试电池进行强制放电至额定容量的250%。

  
  

L0

  
  

完全充电

  
  

 4

  
  

逆向充电

  
  

以1C将电池逆向充电90分钟

  
  

L1

  
  

完全放电

  
  

5

  
  

高温测试

  
  

将测试电池放置于烘箱内,  以每分钟5±2℃的升温速率加热至100℃, 并保持在100℃下5小时。

  
  

L0

  
  

完全充电

  
  

6

  
  

冷热冲击

  
  

在-20℃/2小时 <=> 60℃/2小时之温度冲击下,做20次的循环测试。
  *-20℃ <=> 60℃之温度变化需在5分钟内完成

  
  

L0

  
  

完全充电

  
  

7

  
  

低压测试

  
  

将测试电池放置于绝对压力11.6KPa中6小时

  
  

L0

  
  

完全充电

  
  

8

  
  

加热测试

  
  

将测试电池放置于烘箱内,  以每分钟5±2℃的升温速率加热至150℃, 并保持在150℃下1小时。

  
  

L1

  
  

完全充电

  
  

9

  
  

泡盐水测试

  
  

将测试电池浸泡于5%盐水中2小时

  
  

L1

  
  

完全充电

  
  

10

  
  

振动测试

  
  

以振幅0.8mm, 频率10~55Hz,每分钟1Hz的频率变化在XY方向各震动45分钟

  
  

L0

  
  

完全充电

  
  

11

  
  

撞击测试

  
  

将直径15.8mm之圆棒,放置于测试电池中央部位正上方, 然后将9.1kg重量的铁块从610mm高度处坠落下去

  
  

L1

  
  

完全充电

  
  

12

  
  

坠落测试

  
  

将测试电池从1.9m高度处,任意方向坠落在水泥地板10次

  
  

L1

  
  

完全充电

  
  

13

  
  

穿钉测试

  
  

将直径2.5mm的钉子, 以每秒150mm的速度贯穿测试电池之中央部位

  
  

L1

  
  

完全充电

  
  

14

  
  

压碎测试

  
  

以13kN之力量作用于两片铁板对电池作压扁测试

  
  

L1

  
  

完全充电

  

注:L0:电池外观无异状;L1:电池外观漏液. 以上测试项目皆不可有爆炸起火燃烧之现象.


循环寿命测试

  

测试项目

  
  

测试条件

  
  

判断标准

  
  

循环寿命

  
  

@ 5 ℃, 1C充电/1C放电100%DOD或依客户要求

  
  

200圈后仍可维持60%以上或依客户要求

  
  

@ 25 ℃,   1C充电/1C放电100%DOD或依客户要求

  
  

1000圈后仍可维持70%以上或依客户要求

  
  

@ 45 ℃, 1C充电/1C放电100%DOD或依客户要求

  
  

3000圈后仍可维持60%以上或依客户要求

  


2.
电池芯筛选与配对成组能力


技术指标可达:

单体电池电压差范围控制在20mV之内.

单体电池内阻差控制在30%之内 (差异范围除以平均数)

容量经并联后的总合, 各串差异范围小于1.5% (此部分可由电池供应商于出前将单体电池配对成组)


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