混合动力电动车用384V/80AhMH-Ni动力电池系统设计研究

　　根据日本Institute of Information Technology，Ltd.付总裁Hideo Takeshita在2003年3月“The 20th International Semi，nar&Exhibit on Primary&Secondary Batteries”会议对全球电动车用动力电池市场分析预测报告及美国Menahem Anderman博士2003年就美国BTAP(the Battery Technical AdvisoryPane)June 2000 Report后，对国际汽车动力电池发展评估报告表明，MH-Ni动力电池由于其优异的综合动力特性及长寿命和可靠性将成为各类混合动力电动车(HEV)应用的主流产品;即使是燃料电池汽车，分析及应用实例同样也表明，将燃料电池与MH-Ni蓄电池构成混合动力仍然是发展电动车的较好的技术方案it捌;事实上MH-Ni动力电池也是目前国际上较为成功同时也是唯一能工业化及商业化的HEV的先进可靠动力蓄电池.

　　目前国际上能够供货的仅有Et本PanasonicEV Energy，Co，Ltd.，2003年该公司已提供商业化的电动汽车市场约10万套MH-Ni动力电池系统。目前，国际上如Pana.sonic EV Energy，Co，Ltd.给出的HEV用MH.Ni电池大多为6.5 Ab，相比而言，动力电池要在高容量前提下实现高比功率则要比在小容量下达到高比功率要困难的多，而大容量HEV用MH-Ni动力电池特别是大容量高电压电池系统的开发报道较少。MH.Ni动力电池在我国具有较好的资源优势，通过国家“八五”“九五”国家高技术研究发展计划(“863”计划)的技术攻关，MH-Ni电池相关关键材料已基本实现国产化，同。 时在MH.Ni动力电池研制方面也积累了一定基础，“十五”期间，在国家“863”电动汽车重大专项的大力支持下，北京有色金属研究总院联合天津和平海湾电源集团公司及清华大学(计算机系)对混合动力电动车用MH-Ni动力电池及其系统进行大量且较为细致的开发研究工作，特别是对燃料电池城市电动客车用PEMFC/MH-Ni动力电池混合动力中的384V/80 Ah MH—Ni动力系统进行了较为深入的研制开发工作，在电池的高功率特性、性能一致性、寿命及高电压电池体系的热管理及其可靠性改善方面取得了较好结果，本文拟对此有关工作给出部分相关研究的结果。

　　1电池设计、制备与性能测试

　　概括而言，混合动力电动车对动力蓄电池系统的主要性能要求可为：

　　(1)高输出比功率，高比能量，系统体积小、质量轻;(2)高再生充电效率;(3)SOC在0.3～0.8间：容量、内阻、热、效率、高稳定性等;(4)长寿命(与HEV等寿命);(5)宽温度范围条件下，高电压电池组系统各单体性能的一致性及其可靠性;(6)低成本。

　　值得注意的是，电动车用电池性能不应该仅仅考虑单体或模块性能，而更应该强调高电压电池组系统集成性能及其应用的可靠性技术;同时，由于MH-Ni动力电池氢气体电极本身特点，对MH-Ni单体电池、模块及电池组制备过程的材料选择、结构设计中，在结合考虑以上要求的同时，还应特别注意动力电池在电动车工况条件下内阻及热问题的影响，加强从单体到系统的热、电管理，优化完善电化学、电学、热力学及机械等的系统集成的可靠性技术，如此方能将从单体或模块所获得的性能真正在车用电池系统上得以可靠实现。