电动汽车电池有几种类型

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何自怡
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电动汽车电池分两大类:

1、蓄电池:其中蓄电池适用于纯电动汽车,包括铅酸蓄电池、镍氢电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池、三元锂电池。

(1)铅酸蓄电池:铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源,它也是成熟的电动汽车蓄电池,可靠性好、原材料易得、价格便宜,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。

(2)镍氢电池 :优势,电池能量储备大,重量更轻,使用寿命更长,并且对环境无污染。劣势,制造成本太高,性能方面比锂电池差。

(3)钠硫电池 :钠硫电池比能量高,其理论比能量为760W.h\u002Fkg,实际已大于100W.h\u002Fkg,是铅酸电池的3~4倍,另外可大电流、高功率放电,其放电电流密度一般可达200~300mA\u002Fmm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量。

再一个是充放电效率高,由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。

(4)二次锂电池 :该锂离子二次电池通常包括电极组件,容纳该电极组件的容器,及电解液。该电极组件包括极性相反的两个电极和隔板。该隔板包括含有陶瓷颗粒簇的多孔膜。

(5)空气电池 :空气电池是化学电池的一种。构造原理与干电池相似,所不同的只是它的氧化剂取自空气中的氧。例如有一种空气电池,以锌为负极,以氢氧化钠为电解液,而阴极是多孔的活性炭,因此能吸附空气中的氧以代替一般干电池中的氧化剂(二氧化锰)。

(6)三元锂电池:优势,相对于钴酸锂电池,三元锂电池安全性更高。更适合未来新能源汽车电池的发展趋势,适合北方天气,低温时电池更加稳定。劣势,电压太低,能量密度介于磷酸铁锂电池和钴酸锂电池之间。

2、燃料电池:燃料电池用于燃料电池电动汽车,包括碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池。

(1)碱性燃料电池:碱性燃料电池(AFC),也称为培根燃料电池,以其英国发明者弗朗西斯。托马斯。培根的名字命名,是最发达的燃料电池技术之一。碱性燃料电池消耗氢气和纯氧,以产生饮用水、热量和电力。它们是最高效的燃料电池之一,有可能达到70%。

(2)磷酸燃料电池:磷酸铁锂电池也是一种锂电池,其比能量不到钴酸锂电池的一半,但是其安全性高,循环次数能达到2000次,放电稳定,成为车用动力新的选择。

(3)熔融碳酸盐燃料电池 :熔融碳酸盐燃料电池,简称MCFC,是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池,其电解质是熔融态碳酸盐。

MCFC的优点在于工作温度较高,反应速度加快;对燃料的纯度要求相对较低,可以对燃料进行电池内重整;不需贵金属催化剂,成本较低;采用液体电解质,较易操作。

不足之处在于,高温条件下液体电解质的管理较困难,长期操作过程中,腐蚀和渗漏现象严重 ,降低了电池的寿命。

(4)固体氧化物燃料电池:固体氧化物燃料电池属于第三代燃料电池,是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置,是几种燃料电池中,理论能量密度最高的一种。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。

(5)质子交换膜燃料电池:质子交换膜燃料电池单体主要由膜电极、密封圈、和带有导气通道的流场板组成。膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部分,中间是一层很薄的膜,(质子交换膜 )这种膜不传导电子,是氢离子的优良导体,它既作为电解质提供氢离子的通道,又作为隔膜隔离两极反应气体。

膜的两边是气体电极,由碳纸和催化剂组成,阳极为氢电极,阴极为氧电极。流场板通常由石墨制成。质子交换膜燃料电池以氢为燃料。多个电池单体根据需要串联或并联,组成不同功率的电池组(电堆)。

(6)直接甲醇燃料电池:直接甲醇燃料电池或DMFC是质子交换燃料电池的一个子类别,其中甲醇用作燃料。它们的主要优点是易于运输甲醇,这是一种能量密集但在所有环境条件下都相当稳定的液体。

而DMFC的热力学理论能量转换效率为97%;目前可实现的可操作电池的能量转换效率达到30%–40%。对提高运营效率的有希望的方法进行了深入研究。在假设的甲醇经济性中,更高效的直接燃料电池将在甲醇作为一般能源传输介质的理论使用中发挥关键作用。