畢業設計（論文）開題報告

一、課題題目和課題研究現狀

課題研究現狀：

目前，我國鋰電池的發展受到很多因素的制約，比如受技術落後、投資規模小等因素的影響，與發達國家相比，其材料、產品技術水平和生產規模都與之存在不少差距。而鋰電池作爲新型綠色環保能源因其成本較高，在汽車電池領域中還沒有被廣泛普及。到2004年～2005年,鋰電池在油電混合汽車中將被採用，2005～2010年隨着鋰電池成本的逐漸降低和可靠性的提高，預計2020年以後，主流電源系統將會是鋰離子電池，市場也會不斷擴大。相對而言，鎳氫電池的市場預計將會逐漸萎縮，甚至消失於市場。

2003 年12月，世界上第一輛聚合物鋰電池電動是由黑龍江省中強能源科技有限公司研製出的。這是一臺電動紅旗轎車，其外觀和普通的紅旗轎車差別不是很大，但該轎車的動力系統和原來的發動機系統是不同的，它是由86塊聚合物鋰電池組成的，成功代替了原來的汽油發動機。據公司有關人員介紹，這臺電動轎車在行駛過程中能夠平穩運行，最高時速達120公里，一次充電可供汽車行駛316公里。這種電動轎車需要4個小時的充電時間，可以用普通的220V電源充電，充電方便，沒有特定的地點時間限制， 不管在什麼地方只要有220V電源，都可以給其充電。與普通電池相比該電池具有很多優勢， 比如內阻小、密度大、性能顯著的大電流放電等都比普通電池用起來方便，以上優勢夠可以滿足電動汽車加速時需要。作爲電動汽車的儲能裝置，鋰電池具有很廣闊的應用前景。世界上第一輛將電池做爲動力源的車輛是Davidson於1837年製造的。鎳氫電池、鋰電池等高能電池都被通用的EV-1、Impact，福特的ETX-2、Ranger，豐田的RAV4，雪鐵龍的AX106、SAXO等EV所採用，充電時間快速，減少到15～20min，續駛里程增加到 300～400km，其動力性和機動性都增加了。

環境惡化和能源危機已成爲傳統汽車發展的最大瓶頸，而發展電動汽車能夠解決這一難題。而電池是發展電動汽車的核心，目前市場上的電池中，鋰離子電池的性能最好，鋰離子電池密度高，同質量的鋰離子電池其能量是鉛酸電池的4～6倍，是鎳氫電池的2～3倍。價格較高，大功率鋰離子電池的安全性較低。鋰離子電池的主要原材料爲鋰，我國的鋰礦總儲量居世界第2；海水中也含有豐富的鋰離子，可利用太陽能從海水中提取鋰離子。此外，鋰離子電池具有循環使用的潛力，能減少對原材料的消耗。最終鋰離子電池的價格在大規模商業化之後會下降，進而鋰離子電池製造成本降低。對於鋰離子電池技術最大的挑戰是不斷提高電池密度，繼續擴大電池容量，減少充電時間，同時要保證安全性和循環次數不受影響，並進一步降低製造成本。

二、選題的目的和意義

1、選題的目的

鋰電池在當今軌跡公認的理想化學能源，它應用廣泛，隨着21世紀微電子技術的發展，小型化設備日益增多，對電源提出了更高的要求它以其高可靠性高能量密度及較高的工作電壓在現代生活中扮演着越來越重要的角色，被廣泛應用於電動汽車、移動電話、手提電腦等電子產品，日益擴大的電動汽車領域給鋰離子電池帶來更廣闊的發展空間。鋰離子電池與液晶顯示器，半導體一起作爲現代電子工業的三個核心器件推動了電子器件向輕量化，小型化和便攜化方向的快速發展，隨着電動汽車、航天航空、和軍事移動通訊設備等領域的需求量越來越大，並有望在電動汽車領域呈現暴增式增長。希望通過本次設計的調研與分析可以給動力電池的發展帶來一定的幫助。

2、選題的意義

我國政府非常對電動汽車的發展特別重視。在“九五”、“十五”兩會期間，國家對電動汽車的研發投入了大量的人力、物力和財力支持，並且將其列入兩大項目，即“863” 重點項目、十五重大攻關。電動汽車也在被各省的汽車企業進行積極的研發，電動汽車電池是其最重要的研發。隨着人們不斷提高的環保意識，新型綠色環保電池也在人們的日常生活中充當了無可代替的作用，近年來一類集性能、密度和能量高且壽命長、無污染等優點於一身的電池正在被投入使用或正在研製開發。目前鋰離子電池、金屬氫化物鎳電池和無汞鹼性鋅錳電池以及正在研製開發的鋰離子塑料電池、燃料電池、電化學貯能超級電容器，它們都在新型綠色環保電池的研究範疇之內並被大量使用。此外，具備光電轉換功能的太陽電池（利用太陽能）目前已被廣泛應用。擁有新型綠色環保優點的鋰電池，已經被其他很多國家所開始接受和使用。肩負着國家的重任，我們每一個公民都應該承擔起“愛護環境，保護地球”的責任和使命。只要我們大家共同努力，不斷增強環保意識，創建保護自然環境，我們的社會才能變得更加和諧美好。