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电池专题

电池的应用不同,应用不同其缺点是不是也不同呢、

来源:宝鄂实业    2019-04-22 09:52    点击量:

电动汽车提供驱动动力的电池被称为动力电池,包括传统的铅酸电池、镍氢电池以及新兴的锂离子动力电锂电池,分为功率型动力电池(混合动力汽车)以及能量型动力电池(纯电动汽车);手机、笔记本电脑等消费电子产品使用的锂电池一般统称为锂电池,以区别于电动汽车用的动力电池。

 

动力电池现有主要种类

 

目前市场上主流技术仍以铅酸电池技术、镍氢电池技术、燃料电池技术、锂电池技术为主。

 

铅酸蓄电池

 

铅酸蓄电池的应用历史最长,技术最为成熟,是成本、售价最低廉的蓄电池,已实现大批量生产。其中阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)一度成为重要的车用动力电池,应用在众多欧美汽车公司开发的EV和HEV上,例如通用在20世纪80年代和90年代分别开发出的Saturn和EVI电动汽车等。

 

但是,铅酸电池的比能量较低,续航时间短,自放电率高,循环寿命低;其主要原料铅的重量大,而且在生产和回收过程中可能产生重金属的环境污染。所以,目前铅酸电池主要用于汽车启动时的点火装置,以及电动自行车等小型设备。

 

镍氢电池

 

镍氢(Ni/MH)电池具有良好的耐过充、过放能力,不存在重金属污染问题,而且在工作过程中不会出现电解液增减现象,可以实现密封设计、免维护。与铅酸电池和镍镉电池相比,镍氢电池具有较高的比能量、比功率及循环寿命。

 

其缺点是电池具有的记忆效应较差,而且随着充放电循环的进行,贮氢合金逐渐失去催化能力,电池内压会逐渐升高,影响到电池的使用。此外,镍金属昂贵的价格,也导致成本较高。

 

在关键材料上,镍氢电池主要由正极、负极、隔膜和电解质构成,正极为镍电极(Ni(OH)2);负极一般采用金属氢化物(MH);电解质主要为液体,主要成份是氢氧化钾(KOH)。目前镍氢电池的研究重点主要在正、负极材料上,其技术研发相比较成熟。

 

车用镍氢电池已实现了批量生产和使用,是混合动力汽车研制中应用最多的车载电池类型。最典型的代表即目前混合动力汽车量产规模最大的丰田Prius。丰田与松下合资成立的PEVE公司是目前世界最大的镍氢动力电池制造商。

 

如今镍氢电池现阶段已经退出主流动力电池行列,那么为何丰田还会固执己见的坚守镍氢电池的阵营呢?

 

这就不得不说到镍氢电池最大的优势:超强的耐用性!

 

曾经美国著名的汽车媒体《消费者报告》对一台使用了十年后的第一代普锐斯进行了对比测试。测试结果显示,采用镍氢电池的第一代普锐斯车型在经过了10年行驶33万公里之后,将其与新车时的数据对比,无论是在油耗性能还是在动力性能都保持在同一水平,说明混动系统和镍氢电池组仍然工作正常。

 

此外,即便在使用十年跑了33万公里之后,这辆第一代普锐斯其镍氢电池组从未发生过问题,人们十年前所质疑因电池容量衰减将大幅影响油耗和动力性能的情况也没有出现。由此看来,一向严谨保守的日本人对于镍氢电池的钟爱确实有其独到的原因。电池的容量单位是AH(安时)也就是电流与时间的乘积。100AH容量得电池,充满电后以100A的电流放电一小时就能把电量放完。50A电流就是2小时放完!20A就是5小时!当然这个是理论值,实际上是不可能以恒定电流一直放电的。因为电池内阻会随着电池容量的下降而增大,端电压会逐渐下降,放电电流减小,最后变成端电压=0(这时候就已经成为过度放电了)过放电对电池的危害是终生的,放完电的电池如果不及时充电的话,几个小时内附着在极板上的强酸就会把极板腐蚀掉最终导致电池报废。所以一般电路中都有蓄电池保护电路,一旦电池电压低于10.8V就会自动切断用电,以防止蓄电池因为过放电而损坏。(标称值12V的蓄电池内部六格电池格)用电池的放电电流乘以放电时间来表示电池可以蓄存多少能量,是很形象的一个衡量方法。电池的安时值越大,说明电池可蓄存的能量越多。但是并不表示电池就可以使用这么大电流放电。

 

蓄电池在规定条件(包括放电强度、放电电流及放电终止电压)下放出的电量多少或放电时间长短称为蓄电池容量,单位A·h或A·min。汽车蓄电池是一个可逆的直流电源,既能将化学能转换为电能,也能将电能转化为化学能,它与发电机并联。