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氢燃料概述 – 原理概念及应用

氢燃料电池严格意义上来说丌能称作为“电池”，而是一种被称为“质子交换膜”的发电技术，实际效果更接近于一台发电机。它将氢气和氧气通过质子交换膜催化后逆电解进行发电，其本身幵无法蓄电，发的电随发随用，无需燃烧，除了水和二氧化碳以外没有任何排放物。这种电池具备能量转换效率高、噪音低、无污染、寿命长、启劢迅速、比功率大和输出功率可随时调整等性能优势。燃料电池在很多领域已经开始应用。比如早期的航空航天劢力应用，早将燃料电池作为航空航天主要能源方式的可追溯到上世纪50年代美国NASA的阿波罗登月计划，后来燃料电池逐步由航空航天、边远地区发电等领域向商用领域过渡，目前占比的应用之一是是发电或辅助备用电源发电，例如美国很多数据中心将燃料电池作为备用电能使用。

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一般地，锂离子电池适宜的工作温度为15~35℃，而电动汽车的实际工作温度为-30～50℃，因此必须对电池进行热管理，低温时需要加热，高温时需要冷却。热管理包括设计与控制两方面，其中，热管理设计不属于本文内容。温度控制是通过测温元件测得电池组不同位置的温度，综合温度分布情况，热管理系统控制电路进行散  热，热管理的执行部件一般有风扇、水/油泵、制冷机等。比如，可以根据温度范围进行分档控制。Volt插电式混合动力电池热管理分为3种模式：主动(制冷散热)、被动(风扇散热)和不冷却模式，当动力电池温度超过某预先设定的被动冷却目标温度后，被动散热模式启动;而当温度继续升高至主动冷却目标温度以上时，主动散热模式启动。

  荷电状态(SOC)估计

  SOC(State of Charge)，可用电量占据电池可用容量的比例，通常以百分比表示，100%表示完全充电，0%表示完全放电。

  这是针对单个电池的定义，对于电池模块(或电池组，由于电池组由多个模块组成，因此从模块SOC计算电池组的SOC就像电池电池单体SOC估计模块SOC一样)，情况有一点复杂。在SOC估计方法的一节讨论。

燃料电池

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高; 另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是**有发展前途的发电技术 锂电池检测设备，武汉格瑞斯新能源。

极化和内阻

电池放电时所有这些能量都不能完全转化为电能，电化学反应总是伴随着能量的损失，这些能量损失包括：1）活化极化--它引起电极表面的电化学反应 2）浓差极化--它是由于电极表面和体相中反应物和产物浓度的不同而产生的，是物质传递的结果。极化的存在消耗了部分能量，并以热的形式放出。

极化（polarization）

电池在充放电过程中是存在极化的，通常可将锂离子电池极化分为欧姆极化、电化学极化和浓差极化三类。几类极化各自的响应速度也不一样。影响极化程度的因素很多，但一般情况下充放电电流密度越大，极化也就越大。

以下分类解释一下：

(1)欧姆极化

顾名思义，有锂离子电池的欧姆内阻引起的极化，叫欧姆极化，也成电阻极化。电池的欧姆内阻(R)由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成（有些解释还把膜电阻也算上），通过一定的电流时，其极化电势可以计算，E=IR(欧)。

欧姆极化是瞬时发生的。

(2)电化学极化

指由于正、负极上电化学反应速度小于电子运动速度而造成的极化。电化学极化一般认为是微秒级的

(3)浓差极化

指由于参与反应的锂离子在固相中的扩散速度小于电化学反应速度而造成的极化。浓差极化一般认为是秒级的。 锂电池检测设备，武汉格瑞斯新能源有限公司。武汉美国进口电池测试仪销售公司

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动力电池

      动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。2018年7月31日，新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台在北京启动运行。

       汽车和摩托车行业。主要是为发动机的起动点火和车载电子设备的使用提供电能；工业电力系统。用于输变电站、为动力机组提供合闸电流，为公共设施提供备用电源以及通讯用电源；电动汽车和电动自行车行业。取代汽油和柴油，作为电动汽车或电动自行车的行驶动力电源。
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