電池的分類
在購買一輛新能源汽車(chē),您對其續航電池瞭(le)解多少?新能源汽車(chē)中電池對性能影響有哪些?山東德晉新能源與您一起來學習關於(yú)電(diàn)池的一些事情。
總的來說,在汽車(chē)領域有三種主要的電(diàn)池:化學電(diàn)池、物理電(diàn)池和生物電(diàn)池。下面我們分别介紹一下:
化學電池
化學電(diàn)池是将化學能轉化爲電(diàn)能的電(diàn)池,是目前應用較(jiào)爲普遍的一種電(diàn)池。
化學電(diàn)池可以分爲(wèi)蓄電(diàn)池和燃料電(diàn)池。
1.蓄電池,又稱二次電池,是因爲蓄電池在放電後,能夠通過充電使内部的活性物質再生,從而将電能儲存爲化學能;當需要放電時,化學能再次轉化爲電能。移動電話的電池也屬於(yú)蓄電池。現在使用較多的車(chē)用電池是鉛酸電池,鎳氫電池等。
鉛酸蓄電池曾經很普遍地用作内燃機汽車(chē)。其可靠性好,原材料易得,價格低廉;也基本能滿足電(diàn)動車(chē)對動力性能的要求。但是,鉛酸蓄電(diàn)池比能量小、質量大、體積大、一次充電(diàn)裏程短、壽命短、成本高,不能滿足未來新能源汽車(chē)的發展需要。
鎳氫化物蓄電池,儲(chǔ)能較多,重量較輕,壽命較長(zhǎng),對環境無污染,但制造成本過高,性能表現不佳。
2.燃料電池,是一種發電裝置,它通過電化學反應把燃料與氧化劑的化學能直接轉化爲電能,是水力、熱能和原子能之後的第四種發電技術。具有發電效率高、環境污染小、比能高、噪音低、燃燒量大、可靠性高、施工簡單(dān)等優點,是目前公認的極具發展前景的發電技術。主要用於(yú)航天飛行領域,尚未實現民用商業化。
物理單電池
锂電池是一種以锂金屬或锂合金爲正極/負極材料的物理電池,它使用非水解質溶液。當(dāng)前電動車(chē)和新能源汽車(chē)中锂電池使用較爲普遍,其主要優點包括:
(1)能量比高,其儲(chǔ)能密度高,是鉛酸蓄電(diàn)池的6-7倍;
(2)使用壽命長(zhǎng),可達(dá)6年;
(3)具有高能承受能力;
(4)自放電量低;
(5)重量輕,在同樣體積(jī)下,其重量大約是鉛酸蓄電(diàn)池的1/6-1/5。
(6)适應高低溫的能力強(qiáng),可在-20℃-60℃的環(huán)境中使用;
(7)綠色環保,無論生産(chǎn)、使用或廢(fèi)棄,均不含或制造有毒有害重金屬元素,如鉛、汞、镉等。
現在市場(chǎng)上銷售的電動汽車(chē)锂電池主要有钴酸锂電池,磷酸鐵锂電池和三元锂電池。
钴酸锂電池,生産工藝成熟,能量比高,但穩定性較差。通常用於(yú)筆(bǐ)記本電腦的電池。
目前汽車(chē)用锂電(diàn)池以磷酸鐵锂較爲穩定,但能量密度較小,不适應低溫環境,所以磷酸鐵锂電(diàn)池應用的車(chē)型不适合北方行駛。
與钴酸锂電池相比,三元锂電池的安全性更高,在低溫下電池更穩定,更符合未來新能源汽車(chē)電池的發展趨勢。但是它的電壓低,能量密度介於(yú)磷酸鐵锂電池和钴酸锂電池之間。
盡管這三種類型的锂電池已廣泛應用於(yú)生活的各個領域,但它們都存在著(zhe)一定的安全隐患,容易發生炸裂事故,例如三星手機和蘋果手機都發生過電池事故;同時,锂電池生産條件要求高,成本高,一些锂電池對使用環境溫度有限制,高溫或低溫都有使用風險。所以,研制更高效、更安全的電池仍然是一個重要的研究課題。
如今,除瞭(le)上述三種普通電池外,具有較大優勢的石墨烯電池逐漸進入各大汽車廠商的研發視野。锂電池中加入瞭(le)石墨烯,由此發展出來的一種新型能源電池。石墨烯電池充電時間短,可以将幾個小時的充電時間壓縮到一分鍾以内,石墨烯的成分可以在锂電池工作時幫(bāng)助其降低熱量,達到減少能量損失,減少熱量對電池的傷害,從而延長電池的使用壽命。但是目前石墨烯電池太貴,不能大規模使用。
生物電池
“生物電池”是一種将生物能直接轉換成電能的設備(bèi)。在2013年,科學家們發現細菌表皮蛋白産(chǎn)生的能量可以被收集成電能。作爲電動汽車電池的重要發展方向。現有的生物電池技術主要是爲太空船提供動力,尚未在民用領域實現。