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关于动力电池的分类,你知道几点?知道这几点就够了

来源:宝鄂实业    2019-03-24 09:04    点击量:
电池分类方法很多,为了让大家比较全面地了解动力电池,我们按“由大到小”的思路来叙述。
 
电池分大类
 
按照能量的来源,可以将电池分为三大类:
 
化学电池:将物质的化学能通过化学反应转化为电能;物理电池:在一定条件下实现能量直接转换;生物电池:将生物质能直接转化为电能。
 
如下图所示:
 
 
像我们熟知的太阳能属于物理电池,而这里,我们主要关注化学电池。按照工作性质,我们将化学电池分为:
 
一次电池,也称原电池,即不能够再充电的电池,如生活中常用的锌锰干电池;二次电池,即可充电的电池,这也是汽车动力电池最基本的要求;燃料电池,指正负极本身不含活性物质,活性材料连续不断从外部加入,如氢燃料电池;
 
对于汽车动力电池,我们主要关注化学电池中的燃料电池和二次电池,也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池,目前发展迅速可谓“炙手可热”;另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池,但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用。
 
动力电池分类
 
通过上面一节,我们理解了动力电池在整个电池家族的位置,那么我们进入正题。下面是一张比较经典的图:
 
 
不知道大家是否还记得我们上篇文章中提到的动力电池基本性能参数,便能很好理解上图Y轴的体积能量密度Wh/L(也简称能量密度)以及X轴质量能量密度Wh/kg(也称为比能量)的概念。
 
总体来讲,二次电池可以分为铅酸电池(Lead Acid),镍镉电池(Ni-Cd),镍氢电池(Ni-MH)以及锂电池(Li)。
 
动力电池比较
 
下面开始划重点:
 
 
上图总结和比较了不同动力电池主要性能指标以及代表车型和电池生产企业,在二次电池中,锂电池无论在能量密度,寿命和环保性能上都具有很大的优势,是目前动力电池的首选。
 
而燃料电池虽然能量密度很高,但是由于燃料的来源(比如氢气)要消耗比普通电动汽车更多的能源以及产生很严重的污染,目前还是很大的瓶颈。
 
根据《节能与新能源汽车技术路线图》,动力电池(二次电池)未来发展趋势如下:
 
 
可以看出,随着技术不断成熟,电池的性能逐年提升,电池的寿命逐渐与整车寿命趋于一致,同时伴随着电池成本的逐年下降。
 
最后提一下氢燃料电池,与二次电池比起来,有一个很大的优势,就是可以在很快时间(小于五分钟)给电池加满燃料,而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气,而最终产生水分,也没有废旧电池回收的问题,可以说是真正的新能源汽车。
电动汽车的电池类型,从具体的外形还有封装的方式来看,当前的市场上的离子电池,可以分为圆柱形方形,还有软包电池,各种不同的类型,在整个的安全方面到底是怎么样的,能够进一步的对这个方面进行讨论,并且发现了更多的一些东西,对于我们大家来说,也都是有着非常重要的作用。
 
 
圆柱形电池的代表是特斯拉,他们在2013年的10月份和11月份,一共发生了四次起火的事件,而在最近两年,也依然有这些方面的事故,我们可以看到,在整个的过程中,不少的车辆都会存在着问题。我们国家的一些江淮和众泰,同样是搭载了这些圆柱形的电池,之前也出现过和自然的问题,而且在整个的过程中,众泰的新能源电池发生自燃的问题,至少已经有三次事故。
 
 
日系和德系的车辆使用更多的是方形电池,其中包括三菱欧兰德福特电动版,还有大众宝马,各种不同的车辆,他们使用的电池基本上是这种方形的电池,出现自然的信心,相对来说是比较少的,宝马i3之前被曝出在意大利发生了自燃的问题,但是随后也并没有一些相关的信息。
 
 
我们进行了这些方面的比较,但是也不能够说明方形电池就是更加安全的,国内采用方形电池的车辆,有的时候也会出现一些自然的信息被曝出,其中包括北汽新能源,还有比亚迪,奇瑞,吉利,各个不同的品牌都发生过类似的新情况,所以我们可以看到,对于各种不同的电池的研究,以及其本身的一些安全方面,让更多的人其实都聚焦在了这个事情。
 
 
软包电池也是,不少的电动车所使用的电池之一,在这个过程中我们可以看到自燃的信息相对来说是比较少的。从整个的事故的类型来看,似乎软包的电池相比于方形,还有圆柱形的电池来说,是安全性更高的,但是我们所做出的这些结论也都是一个比较小的范围,所以在整个过程中,所有的结论都还等待于我们进一步的进行验证,并不是说在当下就能够更好的确定其中具体的情况。