Μεη συνεχής ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων, όλο και περισσότερη προσοχή δίνεται στις μπαταρίες ισχύος.Η μπαταρία, ο κινητήρας και το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου είναι τα τρία βασικά συστατικά των οχημάτων νέας ενέργειας, εκ των οποίων η μπαταρία ισχύος είναι το πιο κρίσιμο μέρος, που μπορούμε να πούμε ότι είναι η «καρδιά» των νέων ενεργειακών οχημάτων, οπότε ποιες είναι οι μπαταρίες ισχύος των νέων ενεργειακά οχήματα;Τι γίνεται με τις μεγάλες κατηγορίες;
1. Μπαταρία μολύβδου-οξέος
Μια μπαταρία μολύβδου-οξέος (VRLA) είναι μια μπαταρία της οποίας τα ηλεκτρόδια αποτελούνται κυρίως από μόλυβδο και τα οξείδια του και ο ηλεκτρολύτης είναι διάλυμα θειικού οξέος.Στη φορτισμένη κατάσταση της μπαταρίας μολύβδου-οξέος, το κύριο συστατικό του θετικού ηλεκτροδίου είναι το διοξείδιο του μολύβδου και το κύριο συστατικό του αρνητικού ηλεκτροδίου είναι ο μόλυβδος.στην κατάσταση εκφόρτισης, το κύριο συστατικό των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων είναι ο θειικός μόλυβδος.Η ονομαστική τάση μιας μπαταρίας μολύβδου-οξέος ενός κυττάρου είναι 2,0 V, η οποία μπορεί να αποφορτιστεί στο 1,5 V και να φορτιστείσε 2,4V;Σε εφαρμογές, 6 μπαταρίες μολύβδου-οξέος μονοκυψέλης συνδέονται συχνά σε σειρά για να σχηματίσουν μια ονομαστική μπαταρία μολύβδου-οξέος 12V και 24V, 36V, 48V κ.λπ.
Ως μια σχετικά ώριμη τεχνολογία, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος εξακολουθούν να είναι οι μοναδικές μπαταρίες για ηλεκτρικά οχήματα που μπορούν να παραχθούν μαζικά λόγω του χαμηλού κόστους και της ικανότητας εκφόρτισης υψηλής ταχύτητας.Ωστόσο, η ειδική ενέργεια, η ειδική ισχύς και η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών μολύβδου-οξέος είναι πολύ χαμηλές και τα ηλεκτρικά οχήματα που το χρησιμοποιούν ως πηγή ενέργειας δεν μπορούν να έχουν καλή ταχύτητα και πλεύσηεύρος .
2. Μπαταρίες νικελίου-καδμίου και μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου
Η μπαταρία νικελίου-καδμίου (η μπαταρία νικελίου-καδμίου, που συχνά αναφέρεται ως NiCd, προφέρεται «nye-cad») είναι μια δημοφιλής μπαταρία.Αυτή η μπαταρία χρησιμοποιεί υδροξείδιο νικελίου (NiOH) και μεταλλικό κάδμιο (Cd) ως χημικά για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Αν και η απόδοσή του είναι καλύτερη από αυτή των μπαταριών μολύβδου-οξέος, περιέχει βαρέα μέταλλα, τα οποία θα μολύνουν το περιβάλλον μετά τη χρήση και την εγκατάλειψη.
Η μπαταρία νικελίου-καδμίου μπορεί να φορτιστεί και να αποφορτιστεί περισσότερες από 500 φορές, γεγονός που είναι οικονομικό και ανθεκτικό.Η εσωτερική του αντίσταση είναι μικρή, η εσωτερική αντίσταση είναι μικρή, μπορεί να φορτιστεί γρήγορα και μπορεί να παρέχει μεγάλο ρεύμα για το φορτίο και η αλλαγή τάσης είναι μικρή κατά την εκφόρτιση, η οποία είναι μια πολύ ιδανική μπαταρία τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος.Σε σύγκριση με άλλους τύπους μπαταριών, οι μπαταρίες νικελίου-καδμίου μπορούν να αντέξουν υπερφόρτιση ή υπερφόρτιση.
Η μπαταρία Ni-MH αποτελείται από ιόντα υδρογόνου και μεταλλικό νικέλιο και το απόθεμα ισχύος της είναι 30% περισσότερο από αυτό της μπαταρίας Ni-Cd..
3. Μπαταρία λιθίου
Η μπαταρία λιθίου είναι ένα είδος μπαταρίας που χρησιμοποιεί μέταλλο λιθίου ή κράμα λιθίου ως υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου και χρησιμοποιεί μη υδατικό διάλυμα ηλεκτρολύτη.Οι μπαταρίες λιθίου μπορούν χονδρικά να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: μπαταρίες μετάλλου λιθίου και μπαταρίες ιόντων λιθίου.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν περιέχουν λίθιο σε μεταλλική κατάσταση και είναι επαναφορτιζόμενες.
Οι μπαταρίες μετάλλου λιθίου χρησιμοποιούν γενικά διοξείδιο του μαγγανίου ως υλικό θετικού ηλεκτροδίου, μεταλλικό λίθιο ή κράμα μετάλλου του ως υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου και χρησιμοποιούν μη υδατικό διάλυμα ηλεκτρολύτη.Τα υλικά μπαταρίας λιθίου αποτελούνται κυρίως από: υλικό θετικού ηλεκτροδίου, υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου, διαχωριστή, ηλεκτρολύτη.
Μεταξύ των καθοδικών υλικών, τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα υλικά είναι το οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου, το μαγγανικό λίθιο, το φωσφορικό λίθιο και τα τριμερή υλικά (πολυμερή νικελίου, κοβαλτίου και μαγγανίου).Το υλικό θετικού ηλεκτροδίου καταλαμβάνει μεγάλο ποσοστό (ο λόγος μάζας θετικών και αρνητικών υλικών ηλεκτροδίων είναι 3: 1~4: 1), επειδή η απόδοση του υλικού θετικού ηλεκτροδίου επηρεάζει άμεσα την απόδοση της μπαταρίας ιόντων λιθίου και το κόστος της καθορίζει επίσης άμεσα το κόστος της μπαταρίας.
Μεταξύ των υλικών ανόδου, τα σημερινά υλικά ανόδου είναι κυρίως ο φυσικός γραφίτης και ο τεχνητός γραφίτης.Τα υλικά ανόδου που διερευνώνται περιλαμβάνουν νιτρίδια, PAS, οξείδια με βάση τον κασσίτερο, κράματα κασσιτέρου, υλικά νανοανόδου και ορισμένες άλλες διαμεταλλικές ενώσεις.Ως ένα από τα τέσσερα κύρια συστατικά της μπαταρίας λιθίου, το υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου παίζει σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της χωρητικότητας και της απόδοσης κύκλου της μπαταρίας και είναι ο βασικός κρίκος στη μέση ροή της βιομηχανίας μπαταριών λιθίου.
Η κυψέλη καυσίμου είναι μια συσκευή ηλεκτροχημικής μετατροπής ενέργειας χωρίς καύση.Η χημική ενέργεια του υδρογόνου (και άλλων καυσίμων) και του οξυγόνου μετατρέπεται συνεχώς σε ηλεκτρική ενέργεια.Η αρχή λειτουργίας του είναι ότι το H2 οξειδώνεται σε H+ και e- υπό τη δράση του καταλύτη ανόδου, το H+ φτάνει στο θετικό ηλεκτρόδιο μέσω της μεμβράνης ανταλλαγής πρωτονίων, αντιδρά με το O2 στην κάθοδο για να δημιουργήσει νερό και το e- φτάνει στην κάθοδο μέσω της εξωτερικό κύκλωμα και η συνεχής αντίδραση παράγει ρεύμα.Αν και η κυψέλη καυσίμου έχει τη λέξη «μπαταρία», δεν αποτελεί αποθήκευση ενέργειαςσυσκευή με την παραδοσιακή έννοια, αλλά μια συσκευή παραγωγής ενέργειας.Αυτή είναι η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ μιας κυψέλης καυσίμου και μιας παραδοσιακής μπαταρίας.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-05-2022