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    電池知識

    電動汽車電池分為哪幾大類?

    來源:寶鄂實業    2019-10-17 22:07    點擊量:
    電池作為電動汽車的動力源,一直被視為電動汽車發展的重要里程碑技術,也是制約電動汽車發展的重要瓶頸。它的性能直接關系到車輛續航里程的長短。
     
    電動汽車蓄電池分類
    從廣義上講,電池可分為三類:化學電池、物理電池和生物電池?;瘜W電池和物理電池已廣泛應用于電動汽車的批量生產,而生物電池則被認為是電動汽車電池未來的重要發展方向之一。
     
    電動汽車蓄電池分類
    化學電池
    目前,化學電池是電動汽車領域應用最廣泛的電池,如鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池、燃料電池等,從結構上可以進一步分為電池和燃料電池兩大類。我們現在看到的大部分電動車都是由電池技術驅動的,比如豐田普銳斯、特斯拉S型(匹配、圖片、詢價)等,當然這里提到的電池并不是我們每天談論的汽車電池,而是可充電電池的總稱。汽車蓄電池中常用的鉛酸蓄電池只是其中的一個子類。
    鋰電池是電動汽車中最常用的電池類型之一。雖然從1970年誕生不久,但憑借其能量密度高、循環壽命長等特點,迅速占據了電動汽車電池市場的大部分份額。目前市場上銷售的電動汽車用鋰電池有兩種:磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,它們各自的特性有著顯著的差異。因此,我們有必要做一個詳細的解釋和比較。
    2.為什么磷酸鐵鋰電池是安全的?
    大多數人對電動汽車的電池可能知之甚少,所以讓我們舉個例子來幫助你理解。近日,由比亞迪和戴姆勒共同出資打造的全新電動車品牌騰時(匹配、圖片、詢價)即將上市,其搭載的磷酸鐵鋰電池也即將上市。與早期的鋰錳電池相比,磷酸鐵鋰電池的能量密度相差不大,約100-10Wh/kg,但目前汽車用鋰電池的熱穩定性最好。當電池溫度在500~600℃時,其內部的化學成分開始分解,而屬于同一鋰電池的鋰鈷電池的內部化學成分在180~250℃時不穩定。固定狀態。也就是說,磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中排名第一。正因為如此,它已成為電動汽車電池的主要類別之一。
    三。為什么特斯拉選擇三元鋰電池?
    與磷酸鐵鋰電池相比,特斯拉S型三元鋰電池的重量能量密度要高得多,約為200wh/kg,這意味著相同重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續航時間更長。然而,它的缺點也是顯而易見的。當其自身溫度為250-350℃時,內部化學成分開始分解。因此,對電池管理系統要求極高,每個電池都需要配備單獨的安全裝置。另外,由于單體電池體積小,單體電池數量很大。以S型為例,三元鋰電池有7000多塊18650塊。為了滿足汽車的裝配要求,這無疑進一步增加了電池管理系統的控制難度。因此,特斯拉是市場上唯一使用三元鋰電池的公司。
    四。鎳氫電池更注重充放電控制
    鎳氫電池是除鋰電池以外的另一種主要電動汽車動力電池。20世紀90年代以來,以豐田普銳斯為代表的許多混合動力汽車都采用鎳氫電池作為儲能元件。其能量密度與普通鋰電池相差不大,約為70-100wh/kg。但電池電壓僅為1.2v,是鋰電池電壓的1/3,因此在需求電壓一定的情況下,電池組的體積比鋰電池的體積大。
    與鋰電池一樣,鎳氫電池也需要電池管理系統,但更注重電池的充放電管理。造成這種差異的原因主要是由于鎳氫電池的“記憶效應”,即電池在循環充放電過程中容量會下降,而過度充放電會加劇電池的容量損失(鋰電池的這一特性幾乎可以忽略不計)。因此,對于廠家來說,鎳氫電池的控制系統在設置時會積極避免過充過放電,如人工控制電池充放電范圍在總容量的一定百分比內,以降低容量衰減速度。
    5。燃料電池是未來汽車最理想的能源
    燃料電池不是“電池”,而是一個大型的發電系統。由于其能量轉換效率高、無污染、壽命長、運行穩定等特點,被公認為未來汽車工業的最佳能源??傊?,燃料電池是一種通過化學反應將化學能轉化為電能的裝置,能源主要依賴于燃料和氧化劑的連續供給。
    從理論上講,燃料電池可以使用多種燃料,甚至是傳統內燃機所使用的燃料。然而,只有氧化劑中的氫和氧才能產生電化學反應。因此,氫燃料電池是目前燃料電池的研究核心。
    在今天的市場上,燃料電池汽車離我們不遠。根據此前的報道,全球首款量產燃料電池汽車豐田FCV將于明年3月在日本正式銷售。該車配備2臺70mpa高壓燃料堆,輸出功率122ps(90kw),續航里程700km(日本JC08工況)。此外,加燃料只需3分鐘,比傳統電動汽車的充電時間要快得多。目前,日本已經制定了相關的各種政策,但在中國什么時候能買到還不知道,只能等一段時間。
    物理電池
    顧名思義,物理電池是指依靠物理變化來提供和儲存電能的電池的總稱,如超級電容器、飛輪電池等都屬于物理電池的家族成員。
    超級電容器功率密度高,但電池容量小
    超級電容器是介于傳統電容器和蓄電池之間的一種供電元件。它主要依靠雙電層和氧化還原偽電容電荷來儲存電能,在儲存過程中不發生化學反應,因此被歸類為物理電池。與之前介紹的化學電池相比,超級電容器有三個明顯的優點:一是可以重復充放電幾十萬次(傳統化學電池只有幾十萬到幾千次),使用壽命遠高于化學電池;二是,超級電容器在充放電過程中的功率密度很高,可以瞬間放電大量電能,可以滿足車輛更廣泛的功率需求;三是工作環境的適應性更好。一般情況下,當室外溫度為-40℃-65℃時,能穩定正常工作(傳統電池一般為-20℃-60℃)。
    當然,如果有好處,也會有壞處。低能量密度是制約超級電容器發展的主要瓶頸。因此,目前它主要應用于車輛啟動系統、軍用和少量公共交通車輛上。至于能否作為家用車的電源,需要在突破能源密度問題后才能知道。