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动力电池种类有那些?

发布者:【蓝狮平台资讯】   发布时间:2021-11-16 10:11:42   点击量:1423

现在市场上主流技能仍以铅酸电池技能、镍氢电池技能、燃料电池技能、锂电池技能为主。


铅酸蓄电池


铅酸蓄电池的运用历史最长,技能最为老练,是本钱、价格最低价的蓄电池,已完成大批量出产。其间阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)一度成为重要的车用动力电池,运用在众多欧美轿车公司开发的EV和HEV上,例如通用在20世纪80年代和90年代别离开发出的Saturn和EVI电动轿车等。


但是,铅酸电池的比能量较低,续航时刻短,自放电率高,循环寿数低;其首要质料铅的重量大,并且在出产和回收过程中可能发生重金属的环境污染。所以,现在铅酸电池首要用于轿车启动时的点火设备,以及电动自行车等小型设备。


镍氢电池


镍氢(Ni/MH)电池具有杰出的耐过充、过放才能,不存在重金属污染问题,并且在作业过程中不会呈现电解液增减现象,能够完成密封设计、免保护。与铅酸电池和镍镉电池比较,镍氢电池具有较高的比能量、比功率及循环寿数。


其缺点是电池具有的记忆效应较差,并且随着充放电循环的进行,贮氢合金逐步失去催化才能,电池内压会逐步升高,影响到电池的运用。此外,镍金属昂贵的价格,也导致本钱较高。


在要害资料上,镍氢电池首要由正极、负极、隔阂和电解质构成,正极为镍电极(Ni(OH)2);负极一般选用金属氢化物(MH);电解质首要为液体,首要成份是氢氧化钾(KOH)。现在镍氢电池的研讨要点首要在正、负极资料上,其技能研制比较较老练。


车用镍氢电池已完成了批量出产和运用,是混合动力轿车研制中运用最多的车载电池类型。最典型的代表即现在混合动力轿车量产规划最大的丰田Prius。丰田与松下合资成立的PEVE公司是现在世界最大的镍氢动力电池制造商。


如今镍氢电池现阶段现已退出主流动力电池队伍,那么为何丰田还会固执己见的坚守镍氢电池的阵营呢?


这就不得不提到镍氢电池最大的优势:超强的耐用性!


从前美国著名的轿车媒体《消费者陈述》对一台运用了十年后的第一代普锐斯进行了对比测验。测验结果显示,选用镍氢电池的第一代普锐斯车型在通过了10年行进33万公里之后,将其与新车时的数据对比,无论是在油耗功能还是在动力功能都保持在同一水平,说明混动体系和镍氢电池组仍然作业正常。


此外,即便在运用十年跑了33万公里之后,这辆第一代普锐斯其镍氢电池组从未发生过问题,人们十年前所质疑因电池容量衰减将大幅影响油耗和动力功能的情况也没有呈现。由此看来,一向谨慎保守的日本人关于镍氢电池的宠爱的确有其独到的原因。


燃料电池


燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电设备。燃料和空气别离送进燃料电池,电就被出产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。


和一般化学电池比较,燃料电池能够弥补燃料,通常是弥补氢气。一些燃料电池能运用甲烷和汽油作为燃料,但通常是约束在电厂和叉车等工业范畴运用。氢燃料电池基本原理是电解水的逆反响,把氢和氧别离供给阳极和阴极,氢通过阳极向外分散和电解质发生反响后,放出电子通过外部的负载抵达阴极。


氢燃料电池的作业原理是:将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),通过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交流膜,抵达燃料电池阴极板(正极),而电子是不能通过质子交流膜的,这个电子,只能经外部电路,抵达燃料电池阴极板,然后在外电路中发生电流。


电子抵达阴极板后,与氧原子和氢离子从头结合为水。由于供给给阴极板的氧,能够从空气中获得,因而只要不断地给阳极板供给氢,给阴极板供给空气,并及时把水蒸气带走,就能够不断地提供电能。


燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等设备,给电动机供电,再经传动体系、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行进。与传统轿车比较,燃料电池车能量转化功率高达60~80%,为内燃机的2~3倍。


燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身作业不发生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出。因而,氢燃料电池轿车是真实意义上的零排放、零污染的车,氢燃料是完美的轿车动力!


氢燃料电池的特色:


1、无污染:燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反响,而不是选用焚烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源计划。焚烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述,燃料电池只会发生水和热。如果氢是通过可再生动力发生的,整个循环便是完全的不发生有害物质排放的过程。


2、无噪声:燃料电池运转安静,噪声大约只有55dB,相当于人们正常攀谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装,或是在室外对噪声有约束的地方。


3、高功率:燃料电池的发电功率能够到达50%以上,这是由燃料电池的转化性质决议的,直接将化学能转化为电能,不需求通过热能和机械能(发电机)的中心变换。


4、氢燃料电池车的优势毋庸置疑,劣势也是清楚明了。随着科技的前进,从前困扰氢燃料电池开展的诸如安全性、氢燃料的储存技能等问题现已逐步霸占并不断完善,然而本钱问题依然是阻碍氢燃料电池车开展的最大瓶颈。


氢燃料电池的本钱是一般汽油机的100倍,这个价格是市场所难以承受的。另外加氢站的背面,是一整套氢动力出产和运输网络作为支撑,而世界上绝大多数国家没有志愿和空间去大力开展一种不常用动力的体系化。


尤其氢动力的转化率较低,且在动力出产中会形成污染。另一方面是加氢站本身的建设要求与本钱极高,需求专门的低温设备来满意动力存储需求。现在只有日本、韩国和美国加州有较多的加氢站,而这个较多其实也便是几十所左右。


进入2017,本来有些沉寂的燃料电池轿车市场仿佛忽然有了一些回暖。


一方面是一直被寄予厚望的纯电动车电池技能升级连续遇到了瓶颈。而行进里程太短和充电时刻过长这两大因素依旧限制着新动力轿车的远景。


另一方面,是燃料电池轿车在多个范畴的性价比正在不断提高。


本来昂扬的燃料电池轿车出产本钱正在阅历快速下降。比较于处在竞争状况的中高档纯电动车,5分钟充满燃料的体验和500km以上的里程当然更具诱惑力。


锂离子电池


车用锂离子动力电池是在一次性锂电池基础上开展起来的,是现在纯电动车用电池研制的首要方向。锂离子电池具有无记忆性、自放电率低、环保、高比能量、高比功率等诸多长处,是继镍氢电池之后,最受研制机构和轿车厂商喜爱的潜力车载电池。


锂离子电池特性


1、电压平台


锂离子电池由于选用的正负极资料不同,其单体电池的作业电压范围为3。7~4v,其间运用规划较大的磷酸铁锂单体电池作业电压为3。2v,是镍氢电池的3倍、、铅酸电池的2倍


2、比能量大


当时乘用车锂离子动力电池的能量密度挨近200wh/kg,估计2020年到达300wh/kg


3、电池寿数短


由于电化学资料特性的限制,锂离子电池的循环次数没有获得打破,以磷酸铁锂为例,单体电池循环次数能够到达2000次以上,成组后仅为1000次以上。


4、对环境影响较大


锂离子电池选用轻金属锂,尽管不含汞、铅、有害重金属,被认为是绿色电池,对环境污染较小。


但实际上由于其正负极资料、电解液包含镍、金属物,美国现已将锂离子电池归类为一种包含易燃、锰、反响性、浸出毒性、腐蚀性、有毒有害性的电池,是现在各类电池中包含毒性物质最多的电池,并且因为其回收再利用的工艺较为复杂导致本钱较高,因而现在的回收再利用率不高,废弃的电池对环境影响较大


5、本钱依然较高


锂离子电池初期购置本钱高,以现在车用动力电池主流产品磷酸铁锂电池为例,价格大约在2500元/kwh,随着电动轿车的遍及,有望在2020年降低到1000元/kwh以下。

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  • 高效
  • 高性能

    能量密度:125-160Wh/kg
    充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
    温度范围:-40℃—65℃
    自耗电:≤3%/月

  • 高安全

    过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
    撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。

  • 高可靠

    动力电池循环寿命不低于2000次,
    80%容量保持率;
    电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
    符合国军标要求。