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电动汽车蓄电池可以分为哪几类?

更新时间:2018-06-23 点击数:

  随着新能源的不断开发,我国的大量车辆开始采用电动的模式运行,在不久的将来,电动汽车的增量会越来越大。给电动汽车提供能源的就是蓄电池了,不懂行的人以为蓄电池可能就一种,其实不然,电动汽车蓄电池是分好几种的,每一种的优缺点都不尽相同。
 
电动汽车蓄电池可以分为哪几类图
 
  1、铅酸蓄电池
 
  铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源,它也是成熟的电动汽车蓄电池,可靠性好、原材料易得、价格便宜,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求,但它有两大缺点,一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短,另一个是使用寿命短,使用成本过高。
 
  2、镍氢电池
 
  镍氢电池属于碱性电池,镍氢电池循环使用寿命较长,无记忆效应,但价格较高,国外生产电动汽车镍蓄电池的公司主要是Ovonie、丰田和松下的一个合资公司,Ovonie现有80A·h和130A·h两种单元电池,其比能量达75-80W·h/kg,循环使用寿命超过600次,这种蓄电池装在几种电动汽车上试用,其中一类车一次充电可行驶345km,有一辆车一年中行驶了8万多公里,由于价格较高,目前尚未大批量生产,国内已开发出55A·h和100A·h 单元电池,比能量达65 W·h/kg,功率密度大于800W/kg的镍蓄电池。
 
  3、锂离子电池
 
  电动汽车锂电池锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用和国防应用的前景,其突出的特点是:重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。
 
  在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,是镍镉电池的4倍,并且人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明,同时它是一种真正的绿色环保电池,不会对环境造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池,我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂离子电池,至今已取得突破性进展,研制出了完全拥有自主知识产权的锂离子电池。钴酸锂、锰酸锂、聚合物、三元锂电池、磷酸铁锂等等都可以算为锂电池类的产品。
 
  4、钠硫电池
 
  钠硫电池比能量高,其理论比能量为760W·h/kg,实际已大于100W·h/kg,是铅酸电池的3~4倍,另外可大电流、高功率放电,其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量,再一个是充放电效率高,由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。
 
  钠硫电池缺点,主要其工作温度在300~350℃,所以,电池工作时需要一定的加热保温,而高温腐蚀严重,电池寿命较短,已有采用高性能的真空绝热保温技术,可有效地解决这一问题,也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。
 
  5、镍镉电池
 
  镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55W·h/kg,比功率超过190W/kg,可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍,它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。
 
  其缺点是有“记忆效应”,容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小,须在使用十次左右后,作一次完全充放电,如果已经有了“记忆效应”,应连续作3~5次完全充放电,以释放记忆,另外镉有毒,使用中要注意做好回收工作,以免镉造成环境污染。
 
  6、燃料电池
 
  简单地说,燃料电池(Fuel Cell)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装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。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”。
 
  而燃料电池专用于燃料电池电动汽车,可以分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等类型。
 
  最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是:将氢气送到负极,经过催化剂(铂)的作用,氢原子中两个电子被分离出来,这两个电子在正极 的吸引下,经外部电路产生电流,失去电子的氢离子(质子)可穿过质子交换膜(即固体电解质),在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获 得,只要不断给负极供应氢,并及时把水(蒸汽)带走,燃料电池就可以不断地提供电能。
 
  因为燃料电池直接将燃料的化学能转化为电能,中间不经过燃烧过程,因而不受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%~60%,而火力发电和核电的效率大约在30%~40%。
 
  以上每种电动汽车蓄电池都有它的优点,使用起来也是各有各的优势,总之在蓄电池的领域上,只会研发出更加高性能和高容量的蓄电池,不过有一点值得注意的是,用完或者用坏的蓄电池一定要进行合理的回收,不能到处乱扔,以免给环境造成污染。
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