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電動汽車電池類型有哪些

2023-04-12 16:33:14 作者:蔡金盛
電動汽車電池分兩大類:

1、蓄電池:其中蓄電池適用于純電動汽車,包括鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池、三元鋰電池。

(1)鉛酸蓄電池:鉛酸蓄電池已有100多年的歷史,廣泛用作內燃機汽車的起動動力源,是成熟的電動汽車蓄電池,可靠性好、原材料易得、價格便宜,比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求。

(2)鎳氫電池 :優(yōu)勢,電池能量儲備大,重量更輕,使用壽命更長,并且對環(huán)境無污染。劣勢,制造成本太高,性能方面比鋰電池差。

(3)鈉硫電池 :鈉硫電池比能量高,其理論比能量為760W.h/kg,實際已大于100W.h/kg,是鉛酸電池的3~4倍,另外可大電流、高功率放電,其放電電流密度一般可達200~300mA/mm2,并瞬時間可放出其3倍的固有能量。

再一個是充放電效率高,由于采用固體電解質,所以沒有通常采用液體電解質二次電池的那種自放電及副反應,充放電電流效率幾乎100%。

(4)二次鋰電池 :該鋰離子二次電池通常包括電極組件,容納該電極組件的容器,及電解液。該電極組件包括極性相反的兩個電極和隔板。該隔板包括含有陶瓷顆粒簇的多孔膜。

(5)空氣電池 :空氣電池是化學電池的一種。構造原理與干電池相似,所不同的只是它的氧化劑取自空氣中的氧。例如有一種空氣電池,以鋅為負極,以氫氧化鈉為電解液,而陰極是多孔的活性炭,因此能吸附空氣中的氧以代替一般干電池中的氧化劑(二氧化錳)。

(6)三元鋰電池:優(yōu)勢,相對于鈷酸鋰電池,三元鋰電池安全性更高。更適合未來新能源汽車電池的發(fā)展趨勢,適合北方天氣,低溫時電池更加穩(wěn)定。劣勢,電壓太低,能量密度介于磷酸鐵鋰電池和鈷酸鋰電池之間。

2、燃料電池:燃料電池用于燃料電池電動汽車,包括堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池。

(1)堿性燃料電池:堿性燃料電池(AFC),也稱為培根燃料電池,以其英國發(fā)明者弗朗西斯.托馬斯.培根的名字命名,是最發(fā)達的燃料電池技術之一。堿性燃料電池消耗氫氣和純氧,以產生飲用水、熱量和電力。它們是最高效的燃料電池之一,有可能達到70%。

(2)磷酸燃料電池:磷酸鐵鋰電池也是一種鋰電池,其比能量不到鈷酸鋰電池的一半,但是其安全性高,循環(huán)次數能達到2000次,放電穩(wěn)定,成為車用動力新的選擇。

(3)熔融碳酸鹽燃料電池 :熔融碳酸鹽燃料電池,簡稱MCFC,是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構成的燃料電池,其電解質是熔融態(tài)碳酸鹽。

MCFC的優(yōu)點在于工作溫度較高,反應速度加快;對燃料的純度要求相對較低,可以對燃料進行電池內重整;不需貴金屬催化劑,成本較低;采用液體電解質,較易操作。

不足之處在于,高溫條件下液體電解質的管理較困難,長期操作過程中,腐蝕和滲漏現象嚴重 ,降低了電池的壽命。

(4)固體氧化物燃料電池:固體氧化物燃料電池屬于第三代燃料電池,是一種在中高溫下直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學能高效、環(huán)境友好地轉化成電能的全固態(tài)化學發(fā)電裝置,是幾種燃料電池中,理論能量密度最高的一種。被普遍認為是在未來會與質子交換膜燃料電池(PEMFC)一樣得到廣泛普及應用的一種燃料電池。

(5)質子交換膜燃料電池:質子交換膜燃料電池單體主要由膜電極、密封圈、和帶有導氣通道的流場板組成。膜電極是質子交換膜燃料電池的核心部分,中間是一層很薄的膜,(質子交換膜 )這種膜不傳導電子,是氫離子的優(yōu)良導體,它既作為電解質提供氫離子的通道,又作為隔膜隔離兩極反應氣體。

膜的兩邊是氣體電極,由碳紙和催化劑組成,陽極為氫電極,陰極為氧電極。流場板通常由石墨制成。質子交換膜燃料電池以氫為燃料。多個電池單體根據需要串聯(lián)或并聯(lián),組成不同功率的電池組(電堆)。

(6)直接甲醇燃料電池:直接甲醇燃料電池或DMFC是質子交換燃料電池的一個子類別,其中甲醇用作燃料。主要優(yōu)點是易于運輸甲醇,這是一種能量密集但在所有環(huán)境條件下都相當穩(wěn)定的液體。

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