电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
动力锂离子电池现有紧要种类
目前市场上主流技术仍以铅酸蓄电池技术、镍氢电池技术、燃料动力电池技术、锂电池技术为主。
铅酸电池
铅酸电池的使用历史最长,技术最为成熟,是成本、售价最低廉的蓄电池,已实现大批量加工。其中阀控式密封铅酸电池(VRLA)一度成为紧要的车用动力锂离子电池,使用在众多欧美汽车公司开发的EV和HEV上,例如通用在20世纪80年代和90年代分别开发出的Saturn和EVI电动车等。
但是,铅酸蓄电池的比能量较低,续航时间短,自放电率高,循环寿命低;其紧要原料铅的重量大,而且在加工和回收过程中可能出现重金属的环境污染。所以,目前铅酸蓄电池紧要用于汽车启动时的点火装置,以及电动自行车等小型设备。
镍氢电池
镍氢(Ni/MH)电池具有良好的耐过充、过放能力,不存在重金属污染问题,而且在工作过程中不会出现电解液增减现象,可以实现密封设计、免维护。与铅酸蓄电池和镍镉电池相比,镍氢电池具有较高的比能量、比功率及循环寿命。
其缺点是电池具有的记忆效应较差,而且随着充放电循环的进行,贮氢合金逐渐失去催化能力,电池内压会逐渐升高,影响到电池的使用。此外,镍金属昂贵的价格,也导致成本较高。
在关键材料上,镍氢电池紧要由正极、负极、隔膜和电解质构成,正极为镍电极(Ni(OH)2);负极一般采用金属氢化物(MH);电解质紧要为液体,紧要成份是氢氧化钾(KOH)。目前镍氢电池的研究重点紧要在正、负极材料上,其技术研发相比较成熟。
车用镍氢电池已实现了批量加工和使用,是混合动力汽车研制中使用最多的车载电池类型。最典型的代表即目前混合动力汽车量产规模最大的丰田Prius。丰田与松下合资成立的PEVE公司是目前世界最大的镍氢动力锂离子电池制造商。
燃料动力电池
燃料动力电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能笔直转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料动力电池,电就被加工出来。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。
和一般化学电池相比,燃料动力电池可以补充燃料,通常是补充氢气。一些燃料动力电池能使用甲烷和汽油作为燃料,但通常是限制在电厂和叉车等工业范畴使用。氢燃料动力电池基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
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