一、课题题目和课题研究现状

课题研究现状：

目前，我国锂电池的发展受到很多因素的制约，比如受技术落后、投资规模小等因素的影响，与发达国家相比，其材料、产品技术水平和生产规模都与之存在不少差距。而锂电池作为新型绿色环保能源因其成本较高，在汽车电池领域中还没有被广泛普及。到2004年～2005年,锂电池在油电混合汽车中将被采用，2005～2010年随着锂电池成本的逐渐降低和可靠性的提高，预计2020年以后，主流电源系统将会是锂离子电池，市场也会不断扩大。相对而言，镍氢电池的市场预计将会逐渐萎缩，甚至消失于市场。

2003 年12月，世界上第一辆聚合物锂电池电动是由黑龙江省中强能源科技有限公司研制出的。这是一台电动红旗轿车，其外观和普通的红旗轿车差别不是很大，但该轿车的动力系统和原来的发动机系统是不同的，它是由86块聚合物锂电池组成的，成功代替了原来的汽油发动机。据公司有关人员介绍，这台电动轿车在行驶过程中能够平稳运行，最高时速达120公里，一次充电可供汽车行驶316公里。这种电动轿车需要4个小时的充电时间，可以用普通的220V电源充电，充电方便，没有特定的地点时间限制， 不管在什么地方只要有220V电源，都可以给其充电。与普通电池相比该电池具有很多优势， 比如内阻小、密度大、性能显著的大电流放电等都比普通电池用起来方便，以上优势够可以满足电动汽车加速时需要。作为电动汽车的储能装置，锂电池具有很广阔的应用前景。世界上第一辆将电池做为动力源的车辆是Davidson于1837年制造的。镍氢电池、锂电池等高能电池都被通用的EV-1、Impact，福特的ETX-2、Ranger，丰田的RAV4，雪铁龙的AX106、SAXO等EV所采用，充电时间快速，减少到15～20min，续驶里程增加到 300～400km，其动力性和机动性都增加了。

环境恶化和能源危机已成为传统汽车发展的最大瓶颈，而发展电动汽车能够解决这一难题。而电池是发展电动汽车的核心，目前市场上的电池中，锂离子电池的性能最好，锂离子电池密度高，同质量的锂离子电池其能量是铅酸电池的4～6倍，是镍氢电池的2～3倍。价格较高，大功率锂离子电池的安全性较低。锂离子电池的主要原材料为锂，我国的锂矿总储量居世界第2；海水中也含有丰富的锂离子，可利用太阳能从海水中提取锂离子。此外，锂离子电池具有循环使用的潜力，能减少对原材料的消耗。最终锂离子电池的价格在大规模商业化之后会下降，进而锂离子电池制造成本降低。对于锂离子电池技术最大的挑战是不断提高电池密度，继续扩大电池容量，减少充电时间，同时要保证安全性和循环次数不受影响，并进一步降低制造成本。

二、选题的目的和意义

1、选题的目的

锂电池在当今轨迹公认的理想化学能源，它应用广泛，随着21世纪微电子技术的发展，小型化设备日益增多，对电源提出了更高的要求它以其高可靠性高能量密度及较高的工作电压在现代生活中扮演着越来越重要的角色，被广泛应用于电动汽车、移动电话、手提电脑等电子产品，日益扩大的电动汽车领域给锂离子电池带来更广阔的发展空间。锂离子电池与液晶显示器，半导体一起作为现代电子工业的三个核心器件推动了电子器件向轻量化，小型化和便携化方向的快速发展，随着电动汽车、航天航空、和军事移动通讯设备等领域的需求量越来越大，并有望在电动汽车领域呈现暴增式增长。希望通过本次设计的调研与分析可以给动力电池的发展带来一定的帮助。

2、选题的意义

我国政府非常对电动汽车的发展特别重视。在“九五”、“十五”两会期间，国家对电动汽车的研发投入了大量的人力、物力和财力支持，并且将其列入两大项目，即“863” 重点项目、十五重大攻关。电动汽车也在被各省的汽车企业进行积极的研发，电动汽车电池是其最重要的研发。随着人们不断提高的环保意识，新型绿色环保电池也在人们的日常生活中充当了无可代替的作用，近年来一类集性能、密度和能量高且寿命长、无污染等优点于一身的电池正在被投入使用或正在研制开发。目前锂离子电池、金属氢化物镍电池和无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂离子塑料电池、燃料电池、电化学贮能超级电容器，它们都在新型绿色环保电池的研究范畴之内并被大量使用。此外，具备光电转换功能的太阳电池（利用太阳能）目前已被广泛应用。拥有新型绿色环保优点的锂电池，已经被其他很多国家所开始接受和使用。肩负着国家的重任，我们每一个公民都应该承担起“爱护环境，保护地球”的责任和使命。只要我们大家共同努力，不断增强环保意识，创建保护自然环境，我们的社会才能变得更加和谐美好。

三、课题的基本内容

一、电动汽车锂电池的相关理论综述

（一）锂电池的定义与工作原理

（二）锂电池的工作原理

（三）锂电池的性能参数

（四）锂电池的材料分析及种类

二、电动汽车的动力系统

（一）动力系统的主要组成成分

（二）动力系统与整个车身的接口类型

（三）动力系统为满足电动汽车所需条件

三、电动汽车电池管理系统

（一）电动汽车对管理系统的要求

（二）电池管理系统的功能

（三）电池管理系统的构成

（四）电池管理系统的硬件和软件

（五）电池检测系统的硬件设计与软件设计

（六）电动汽车SOC 的估计方法

四、电动汽车的充电与维护检测

（一）电动汽车的基础设施定义

（二）电动汽车锂离子电池的充电方法及方式

（三）电动汽车充电技术

（四）电动汽车充电步骤及注意事项

（五）动力电池的检测与维护

四、研究方案及预期达到的目标

目标：通过本次论文对动力电池的质量以及预期可以对新能源电池有一定的了解，以及对新能源电池的质量和其内部构造，有一定的了解，并能对其做出改进，对新能源的发展作出一定的帮助。

五、为完成课题已具备和所需的条件

已具备：参考相关文献资料，利用所选定的电池参数，完成动力电池的质量分析，以及改进。

根据设计参数并结合结构工艺性和动力电池相关要求，确定改进方案等。

所需条件：图书馆的大量书籍，以及中国知网的期刊和相关参考文献，上网查询相关资料。

六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施

可能遇到的问题：

1.在对电动汽车锂电池这个案例进行分析的过程中，对其内部组成及原理等资料掌握的不够详细。

2．论文中需要用 到的有关数据分析，由于文献阅读有限而得不到有力证实，达不到预期效果。

3.论文格式严格而具体详细，可能会因为粗心或是其他原因造成论文格式出现错误。

解决措施：

1.通过锂电池官网认真查阅需要的相关资料，也可以通过阅读知网上下载的相关文献资料，使自己对企业案例有更多的了解。

2.根据国家数据库的数据，并针对自己论文中出现的数据进行反复核对和纠正，使论文更具有真实性和说服力。

3.在论文写作过程中要细心谨慎，仔细阅读老师给的格式要求，不懂的问题虚心向同学或是指导老师请教，以获得最佳效果。

七、进度安排

八、参考文献

1李蔚;;2011年汽车动力电池研讨会[J];电源技术;2011年04期

2余海军;;邦普:动力电池的中转站[J];资源再生;2011年09期

3刘芳波;郭楚怡;赵恒晨;;动力电池产业的现状及未来分析[J];商场现代化;2013年11期

4谢元锋,康志君,吴伯荣,朱磊;动力电池的研究现状及发展趋势[J];有色金属工业;2000年07期

5焦庆丰 ,刘涤萍;动力电池的发展历程[J];大众用电;2001年04期

6刘亚飞,白厚善;动力电池及其材料最新发展动向[J];新材料产业;2003年05期

7蔡年生;国外鱼雷动力电池的发展及应用[J];鱼雷技术;2003年01期

8;武汉力兴全力打造动力电池检测设备[J];电源技术;2004年04期

92005中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨会”隆重召开[J];新材料产业;2005年06期

10厉海艳;李全安;文九巴;张清;张荥渊;;动力电池的研究应用及发展趋势[J];河南科技大学学报(自然科学版);2005年06期

九、备注