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汽車動力蓄電池

發布時間:2021-09-28

? ? ? ?根據動力電池的使用特點、要求、應用領域不同,國內外動力電池的研發歷史大致如下:

? ? ? ?1、第一代動力電池主要是鉛酸電池,其優點是具有較高的開路電壓、大電流發電性能良好、使用可靠、原材料資源豐富、價格低廉、電池回收率較高。在電動自行車上、電動摩托車上得到廣泛應用,缺點是直流比能量低,主要原材料鉛有污染。目前在純電動車上應用的電池主要是鉛酸電池。Ectreosorce公司,德國陽光公司,么米國Arias公司,美國BPC公司以及瑞典OPTL-MA公司都在進行車用鉛酸動力電池的研究,通過各自的技術取得了較好的發展。

? ? ? ?2、第二代動力電池主要是堿性電池,如鎳鎘(Ni-Cd)電池、鎳氫(Ni-MH)電池。Ni-Cd電池由于存在鎘的污染,歐盟各國已禁止其用于動力電池,Ni-MH電池的價格明顯高于鉛酸電池,目前是混合電動車HEV的主要動力電池。日本松下能源公司已為HEV提供了1000萬只以上的Ni-MH電池,由于價格等問題,Ni-MH電池在電動自行車應用領域中缺乏市場競爭力。鎳氫電池的技術成熟,充放電循環性能好、安全性較好、具有高能量和高功率的特性;其缺點是鎳氫電池的物質“活性”較強、容易外逸、封裝技術要求很高,同時鎳氫電池在高溫條件下,充放電效率較低,副反應較大,嚴重影響電池的續駛里程,因此需要提高電池的高溫充放電性能。而提高鎳氫電極的高溫性能是改善電池高溫性能的關鍵。通過提高高溫充放電性能,鎳氫充電電池在電動汽車的應用方面將取得很大的發展。

? ? ? ?3、第三代動力電池主要是鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLIB),其能量密度均高于第一代鉛酸蓄電池和第二代堿性電池。聚合物鋰離子電池的比能量達到200瓦時/千克,單體電池電壓高達3.6伏,其安全問題解決以后是最具競爭力的動力電池。鋰離子電池以其高比能量,自放電少,循環壽命長,無記憶效應和綠色環保等特點備受關注。目前鋰離子電池主要有以下材料:鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰等。

? ? ? ?4、第四代動力電池主要是質子交換膜燃料電池(PEMFC)和直接甲醇燃料電池(DMFC)。其特點是無污染,放電產物為水(H2O),是真正的電化學放電裝置。以H2和O2或甲醇作為燃料,直接轉化為電能作為車載動力,而前面所說的鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池均屬于電能的轉換和儲能裝置,電池本身并不發出電能,必須對電池進行充電,將電能轉換成化學能,在使用時再將化學能轉變為電能作為車載動力,所以這類電池目前仍要消耗由礦物燃料產生的電能。

? ? ? ?燃料電池(Fuel Cell)是一種將存于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。燃料和空氣分別送進擾亂電池,電就被奇妙地生產出來。它從外表上有正負極和電解質等,像一個蓄電池,但實質上它不能“儲電”,而是一個“發電廠”。燃料電池是車載動力的最經濟、最環保的解決方案,但是要事先商業化還有許多問題需要解決,如價格昂貴、采用貴金屬鉑銠作為催化劑、氫的儲存運輸、電池壽命等問題。

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