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汽车动力蓄电池

发布时间:2021-09-28

       根据动力电池的使用特点、要求、应用领域不同,国内外动力电池的研发历史大致如下:

       1、第一代动力电池主要是铅酸电池,其优点是具有较高的开路电压、大电流发电性能良好、使用可靠、原材料资源丰富、价格低廉、电池回收率较高。在电动自行车上、电动摩托车上得到广泛应用,缺点是直流比能量低,主要原材料铅有污染。目前在纯电动车上应用的电池主要是铅酸电池。Ectreosorce公司,德国阳光公司,么米国Arias公司,美国BPC公司以及瑞典OPTL-MA公司都在进行车用铅酸动力电池的研究,通过各自的技术取得了较好的发展。

       2、第二代动力电池主要是碱性电池,如镍镉(Ni-Cd)电池、镍氢(Ni-MH)电池。Ni-Cd电池由于存在镉的污染,欧盟各国已禁止其用于动力电池,Ni-MH电池的价格明显高于铅酸电池,目前是混合电动车HEV的主要动力电池。日本松下能源公司已为HEV提供了1000万只以上的Ni-MH电池,由于价格等问题,Ni-MH电池在电动自行车应用领域中缺乏市场竞争力。镍氢电池的技术成熟,充放电循环性能好、安全性较好、具有高能量和高功率的特性;其缺点是镍氢电池的物质“活性”较强、容易外逸、封装技术要求很高,同时镍氢电池在高温条件下,充放电效率较低,副反应较大,严重影响电池的续驶里程,因此需要提高电池的高温充放电性能。而提高镍氢电极的高温性能是改善电池高温性能的关键。通过提高高温充放电性能,镍氢充电电池在电动汽车的应用方面将取得很大的发展。

       3、第三代动力电池主要是锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB),其能量密度均高于第一代铅酸蓄电池和第二代碱性电池。聚合物锂离子电池的比能量达到200瓦时/千克,单体电池电压高达3.6伏,其安全问题解决以后是最具竞争力的动力电池。锂离子电池以其高比能量,自放电少,循环寿命长,无记忆效应和绿色环保等特点备受关注。目前锂离子电池主要有以下材料:钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等。

       4、第四代动力电池主要是质子交换膜燃料电池(PEMFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC)。其特点是无污染,放电产物为水(H2O),是真正的电化学放电装置。以H2和O2或甲醇作为燃料,直接转化为电能作为车载动力,而前面所说的铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池均属于电能的转换和储能装置,电池本身并不发出电能,必须对电池进行充电,将电能转换成化学能,在使用时再将化学能转变为电能作为车载动力,所以这类电池目前仍要消耗由矿物燃料产生的电能。

       燃料电池(Fuel Cell)是一种将存于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进扰乱电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上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”。燃料电池是车载动力的最经济、最环保的解决方案,但是要事先商业化还有许多问题需要解决,如价格昂贵、采用贵金属铂铑作为催化剂、氢的储存运输、电池寿命等问题。

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