理论教育 新能源汽车:常用电池分类

新能源汽车:常用电池分类

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据电池产生电能的方式不同,电池可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类,日常生活中主要应用的是化学电池与物理电池,新能源汽车主要使用化学电池。新能源汽车的动力电池均采用的是可充电、反复使用的蓄电池。但是生物电池目前仍然处于研发阶段。迄今已经实用化的车用动力蓄电池有传统的铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。在物理电池领域中,超级电容器也应用于纯电动汽车和混合动力汽车中。

新能源汽车:常用电池分类

根据电池产生电能的方式不同,电池可以分为化学电池物理电池和生物电池三大类,日常生活中主要应用的是化学电池与物理电池,新能源汽车主要使用化学电池。

1.化学电池

化学电池是指能将化学能转变为电能的装置,主要部分包括电解质溶液和浸入溶液的正负两个电极,利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子流动产生电流

(1)根据电池能否重复使用,分为原电池(一次电池)、蓄电池(可充电电池)。新能源汽车的动力电池均采用的是可充电、反复使用的蓄电池。现在还正在研究推广可连续供电的燃料电池,如质子交换膜燃料电池,参加反应的活性物质从电池外部连续不断地输入电池,电池就连续不断地工作而提供电能。

(2)根据电池中的电解液的性质,可以分为碱性电池、酸性电池、中性电池和有机电解液电池。

碱性电池,指电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池,如碱性锌锰电池(俗称碱锰电池或碱性电池)、镍镉电池镍氢电池等。

酸性电池,主要以硫酸水溶液为介质,如铅酸蓄电池(图2-1)。

图2-1 铅酸蓄电池(www.daowen.com)

中性电池,以盐溶液为介质,如锌锰干电池(有的消费者也称之为酸性电池)、海水激活电池等。

(3)根据电池的正极板材料可以分为锌系列电池,如锌锰电池、锌银电池等;镍系列电池,如镍镉电池、镍氢电池等;铅系列电池,如铅酸电池等;锂系列电池,如磷酸锂电池(LFP)、钴酸锂电池(LCO)、锰酸锂电池(LMO)、二元电池(镍锰酸锂/镍钴酸锂)、三元电池〔镍钴锰酸锂电池(NCM)、镍钴铝酸锂电池(NCA)〕等。

2.物理电池

物理电池是利用光、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、飞轮电池等,如图2-2所示。3.生物电池

图2-2 物理电池

生物电池,是指将生物质能直接转化为电能的装置。从原理上讲,生物质能能够直接转化为电能主要是生物体内存在与能量代谢关系密切的氧化还原反应。实验证明1L糖类物质的浓溶液氧化产生的电能,可使一辆中型汽车行驶25~30km,如果汽车的油箱为50L的话,装满后可连续行驶1000km而不需要再补充能源。生物电池以其良好的性能向我们展示了一个美好的发展前景,可以控制因化石燃料燃烧导致的空气污染问题,还可避免因发生交通事故而引发的汽油起火燃烧,甚至是爆炸。但是生物电池目前仍然处于研发阶段。

迄今已经实用化的车用动力蓄电池有传统的铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。在物理电池领域中,超级电容器也应用于纯电动汽车和混合动力汽车中。生物电池在车用动力中应用前景十分广阔,以氢为燃料的燃料电池和氧化物燃料电池的研发已进入重要发展阶段。

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