为何以甲醇为燃料的锂电池开发是近几年研究的热点?
来源:宝鄂实业
2019-09-27 11:05
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锂电池的安全可靠性主要来自于电堆和电堆材料的模块特性,同时由于燃料电池中没有运动部件而且易于维护,这些都给锂电池提供了较高的运行可靠性。
由于燃料电池的模块特性,使得系统中出现的任何问题对于所有电池单体而言都是一致的,因此出现问题后比较容易解决。
电池检测也可以以单体电池为基础,这也可以为电池设计者和制造者提供必要的信息,反应出可能存在的问题。目前,随着锂电池的发展,电池的模块性越来越显著,可靠性越来越高,寿命也越来越长。
纯氢、甲醇、乙醇、甲烷、天然气和汽油等,目前最成熟的技术还是以纯氢为燃料。以甲醇为燃料的锂电池开发是近几年研究的热点,它又可分为甲醇重整锂电池和直接甲醇燃料电池(DMFC)。以纯氢为燃料,虽然电池具有较好的性能,但燃料来源及其储存技术目前都尚未解决,尤其是锂电池用于电动车电源时,车载氢源和供氢基础设施问题显得更为突出。
车载氢源目前主要有三种形式:高压气罐储氢,采用先进的玻璃纤维增强铝合金作罐体材料,其储氢压力可达30MPa(300atm);液态储氢,这需要开发出绝热性非常好的真空储氢罐,防止液氢的挥发与泄露;金属氢化物储氢,其储氢压力一般只有几十个大气压,较安全,但缺点是储氢量太低。
供氢基础设施的问题则更大,由于基础设施的缺乏,促使人们去寻找新的燃料,如甲醇、天然气等,采用甲醇或天然气为燃料,便可利用已有的加油站和天然气管道提供燃料。目前,甲醇的外部重整技术已取得了较大进展,而DMFC则还处在开发研究的初期阶段,1997年奔驰公司和丰田公司分别开出了以甲醇为燃料的甲醇重整锂电池电动车。
锂电池具有良好的快速启动性能,部分原因是由于其工作温度较低。
虽然锂电池的最佳工作温度为80℃左右,但电池在室温时也可正常工作,这就使得锂电池不必像高温型燃料电池,如MCFC或SOFC那样,必须有大约数十分钟的启动时间,锂电池的这种特性使其相对于其他类型的燃料电池更适合应用于移动式电源。
当年奔驰公司开发的用于大型巴士的250kW的锂电池,设计要求启动时间小于1s,而且电池功率从20kW上升至250kW的时间也必须小于1s。
由于燃料电池的模块特性,使得系统中出现的任何问题对于所有电池单体而言都是一致的,因此出现问题后比较容易解决。
电池检测也可以以单体电池为基础,这也可以为电池设计者和制造者提供必要的信息,反应出可能存在的问题。目前,随着锂电池的发展,电池的模块性越来越显著,可靠性越来越高,寿命也越来越长。
纯氢、甲醇、乙醇、甲烷、天然气和汽油等,目前最成熟的技术还是以纯氢为燃料。以甲醇为燃料的锂电池开发是近几年研究的热点,它又可分为甲醇重整锂电池和直接甲醇燃料电池(DMFC)。以纯氢为燃料,虽然电池具有较好的性能,但燃料来源及其储存技术目前都尚未解决,尤其是锂电池用于电动车电源时,车载氢源和供氢基础设施问题显得更为突出。
车载氢源目前主要有三种形式:高压气罐储氢,采用先进的玻璃纤维增强铝合金作罐体材料,其储氢压力可达30MPa(300atm);液态储氢,这需要开发出绝热性非常好的真空储氢罐,防止液氢的挥发与泄露;金属氢化物储氢,其储氢压力一般只有几十个大气压,较安全,但缺点是储氢量太低。
供氢基础设施的问题则更大,由于基础设施的缺乏,促使人们去寻找新的燃料,如甲醇、天然气等,采用甲醇或天然气为燃料,便可利用已有的加油站和天然气管道提供燃料。目前,甲醇的外部重整技术已取得了较大进展,而DMFC则还处在开发研究的初期阶段,1997年奔驰公司和丰田公司分别开出了以甲醇为燃料的甲醇重整锂电池电动车。
锂电池具有良好的快速启动性能,部分原因是由于其工作温度较低。
虽然锂电池的最佳工作温度为80℃左右,但电池在室温时也可正常工作,这就使得锂电池不必像高温型燃料电池,如MCFC或SOFC那样,必须有大约数十分钟的启动时间,锂电池的这种特性使其相对于其他类型的燃料电池更适合应用于移动式电源。
当年奔驰公司开发的用于大型巴士的250kW的锂电池,设计要求启动时间小于1s,而且电池功率从20kW上升至250kW的时间也必须小于1s。