汽车电池技术介绍
来源：宝鄂实业
2019-11-26 11:29
点击量：次
电池三大分类
轿车所运用的电池首要分为三大类，即为化学电池、物理电池以及生物电池，分别为：化学电池，化学电池是运用物质的化学反应发电的电池体系，其中首要分为原电池、蓄电池以及燃料电池和储藏电池四种。
1、原电池，其实就是一次性电池，是指电池放点后不能用一般的充电办法使活性物质恢复而持续运用的电池，如锌-二氧化锰干电池、锂锰电池、锌空气电池以及一次锌银电池等都是此类一次性电池。
原电池作业原理
2、蓄电池，又称二次电池，是指电池在放电后能够经过充电的办法是活性物质恢复而持续运用的电池，其实也就是我们现在最常见的充电电池，比方铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池以及锂离子电池等等。
蓄电池是现在轿车上最常见的一种电池
3、燃料电池，燃料电池又称联络电池，是指参加反映的活性物质从电池外部接二连三的输入电池，或许能够说其实燃料电池就是一个发电站，比方质子交流膜燃料电池、碱性染料电池、磷酸燃料电池等等。
4、储藏电池，这种电池是指电池正负极与电解质在储存期间不直接触摸，运用前注入电解溶液使正负极接触，此后电池进入待放电状况，如镁电池、热电池等等。
储藏电池
物理电池，物理电池是运用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池，如太阳能电池、超级电容器以及飞轮电池等。
太阳能电池
生物电池，生物电池是运用生物化学反应发电的电池，如微生物电池。酶电池以及生物太阳电池等等。
微生物电池作业原理
新动力车关于电池体系的要求
就像关于内燃机车关于发动机的各种要求，新动力车关于电池组也有着苛刻的要求，而这几项关于电池组的要求则直接关系到了新动力车在电动驱动方面的效能等问题：
1、比能量，为了行进电驱动的续航旅程，要求轿车上动力电池需求最大极限的存储能量，但其条件是不能过多的增加车体自重、占用空间，所以需求电池组需求有很高的比能量。
2、比功率，为了能使电驱动的加速功用。爬坡功用以及负载功用与内燃机车混为一谈，所以关于电池组的比功率会有很高的要求。
3、充放电功率，电池中能量有必要经过充电-放电-充电的循环，高德充放电功率关于电驱动的跋涉功率有着至关重要的效果。
4、稳定性，电池组应当在快速充电和放电的往复工况中坚持功用的稳定性，使其在动力体系运用条件下能抵达满足的放电循环次数。
5、本钱，除了下降电池的初始购买本钱，还要行进电池的运用寿数。
6、安全性，电池不能引起自燃或许燃烧，一同在发作车辆磕碰的时分，不会对驾乘人员构成人身损害。
铅酸蓄电池
铅酸蓄电池自1958年创造以来，其运用和打开现已有了100多年的前史，其广泛应用于内燃机车的动力端，而新动力车所运用的铅酸蓄电池由于需求为车辆供应动力，所以它的首要打开方向是行进比能量，增大循环运用的寿数。铅酸蓄电池是最老到的新动力电池体系，1881年，世界第一辆电动三轮车运用的就是铅酸蓄电池，犹疑铅酸蓄电池老到、可靠性好、原材料价格贱价，一同比功率也基本上能够满足电动驱动的动力要求，所以在新动力轿车中广泛应用。
铅酸蓄电池
铅酸蓄电池的利益：
1、除锂离子电池外，在场用蓄电池中，铅酸蓄电池的电压最高，即为2.0V;
2、制造本钱贱价;
3、能够做成小至1Ah大至几千Ah的各种尺度和结构的蓄电池;
4、高倍率放电功用出色，可用于发动机发动;
5、电能功率能够抵达60%;
6、高低温功用出色，能够在-40℃～60℃条件下作业;
7、易于浮充运用，没有“回想”效应，且易于识别荷电状况。
铅酸蓄电池的缺陷：
1、比能量低，在新动力车重所需求占用的整体质量以及体积比较大，一次充电可跋涉的进程比较短;
2、运用寿数短，且后期运用本钱高;
3、充电时间长;
4、铅是重金属，存在污染，与新动力动力车的概念背道。
镍氢电池
镍氢电池是20世纪90年代打开起来的一种新式电池，它的正极活性物质首要由镍制成，负极活性物质则由氢合金支撑，属碱性电池。镍氢电池具有高比能量、高功率，适宜大电流放电、可循环充放电、无污染，归于一种绿色动力，现在许多新动力动力车型所运用的电池组都会挑选镍氢电池。
群众的Hybrid版途锐所运用的电池即为镍氢电池
镍氢电池的特征：
镍氢电池具有无污染、高比能、大功率、快速充放电、经用等许多特性，与铅酸蓄电池比较，镍氢电池具有比能量高、质量轻以及循环寿数长等特征，一同还具有一下特征：
1、比功率高，现在商业化的镍氢电池功率能够抵达1350W/kg;
2、循环次数多，现在应用在电动车辆上的镍氢动力电池组，80%放点深度循环能够抵达1000次以上，为铅酸电池的三倍以上，100%DOD循环寿数也在500次以上，在混合动力的轿车上能够运用五年以上;
3、无污染，镍氢电池不含铅、镉等对人体有害的金属;
4、耐过充过放，无回想效应;
5、运用温度规划大，正常运用温度规划在-30～50℃，存储温度规划-40～70℃
6、安全，能够抵挡短路、挤压、针刺、跌落、加热、轰动等状况，且不会发作爆炸或许燃烧现象。
锂离子电池
锂离子电池最早在1990年由日本的索尼公司推向市场，是现在世界上最新一代的充电电池体系，与其它电池想比，其有电压高、比能量高、充放电寿数长、无回想效应、无污染、更快的充电、自放电率低一级作业温度规划款和安全等优势，比较较镍氢电池，混合动力轿车采用锂离子电池，可是电池体系的质量下降40%～50%、体积减小20%～30%，动力功率也有提高。
锂离子电池作业原理(磷酸铁锂电池其实仅仅锂离子电池的一个分支)
锂离子电池按照不同的正极材料能够分为锰酸锂离子电池、磷酸铁离子电池以及镍钴锂离子电池(镍钴锰离子电池)等，大多数新动力车型所运用的第一代锂离子电池均为锰酸锂离子电池，其本钱更低、安全，可是循环寿数欠佳，一同在高温状况下循环寿数短，甚至在高温状况下会出现锰离子溶出现象，而现在大多数新动力车型所运用的第二代电池组为磷酸铁离子电池，也是未来锂离子电池的打开方向所在。
锂离子电池利益
1、作业电压高，其作业电压为3.6V，是镍氢、镍镉电池作业电压的3倍;
2、比能量高，其比能量抵达150Wh/kg，是镍镉电池三倍，镍氢电池1.5倍;
3、循环寿数长，其循环寿数能够抵达千次以上，在低放电深度下能够抵达几万次，超过了其它几种二次电池;
4、自放电率低，锂离子电池的自放电率仅为6～8%，远低于镍镉电池和镍氢电池。
5、无回想性、无污染、随意塑形。
锂离子电池缺陷
1、本钱高，首要是正极材料的LiCoO 的本钱高，但按单位瓦时的价格来核算的话，其实现已低于镍氢电池，与镍镉电池相等，但高于铅酸蓄电池。
2、有必要有特殊的维护电路，以防止过充现象。
燃料电池
燃料电池(Fuel Cell，FC)是一种化学电池，它直接把物质发作化学反应时开释的能量转化为电能，作业时需求连续地向其供应活物质(起反映的物质)燃料和氧化剂。犹疑它是把燃料经过化学反应开释出的能量变成电能，所以成为燃料电池。燃料电池的打开是以电化学、电催化、电极进程动力学、材料科学、化工进程和自动化等学科为基础的，而最早的燃料电池在1839年格洛夫运用电解水发作的氢气和氧气而制造出了最早的燃料电池。
燃料电池优缺陷
其实根据燃料电池车的作业原理来说，其所谓的燃料电池其实就好象串联式混合动力车的作业原理，其燃料电池并不是朴素意义上的电池，而是一个运送电能的“发动机”，其将化学能转化为电能后运送给电池，此后再将电能运送给电动机，或许其实称它为串联式混合动力车也未尝不可，可是它的利益却更多：
1、比方它的能量转化的功率更高。过氢氧化和效果将其所开释的化学能转变为电能，而不经过热机进程，也不受卡诺循环的捆绑;
2、无污染。其排放物仅为可食用的纯净水，或许说开车不需求带太多的饮用水了。
3、结构简略。燃料电池车(质子交流膜燃料电池)的电池模块是一种积木化的结构，使得电池组的组装以及维护都十分便利，一同由于其作业为误解些运动部件，以及作业中只会发作水，所以其在工作中的噪音也会更低。
4、氢动力来历充分。氢是一种来历十分广泛的动力，且是一种可再生资源，比方能够经过石油、天然气、甲醇、甲烷等进行重整制氢、光解水制氢等办法得到氢气。
不过缺陷相同存在，其本钱与其它新动力动力相同会十分高，一同对氢的纯净度要求十分高，以及由于氢归于活性物质，所以关于其储存用具的要求也较为苛刻，致使其在科技含量以及本钱上都不会比其它新动力动力低，而这些也正是限制燃料电池打开的首要瓶颈，虽然奔跑轿车在燃料电池方面有着不错的打开，可是其瓶颈则仍然卡在了电池能量密度、制造本钱等问题之上。
