主题:充电电池介绍 -- 积吉
顾名思义,动力充电电池是指给物体运动提供电能的充电电池,简称动力电池(一次性电池不包含在内)。狭义上是指给电动机提供电能的充电电池。这就好理解了,比如电动自行车、电动摩托车和电动汽车的电池可以叫做动力电池,它们能够以10C以上的大电流放电;同时,电动工具、航空模型用的电池,能够以5C以上倍率进行放电,也是动力电池;问题是小朋友的玩具汽车电池,也就是那种5号充电电池按字面解释也是动力电池了。这个就有些歧义了,所以我们重新定义动力电池,即指给物体运动提供大电流电能的充电电池。这里讨论的是电动汽车的动力电池。
汽车是一项伟大的发明,它是人们安全,快速,舒适和经济的交通工具。打住!后面几项还靠谱,安全就别提了,因为意外死亡人数中的多半来自车祸。其实,此非车之过,实人之过也,但也正说明安全对汽车的重要性,所以才有各种车祸防护措施如安全气囊等。
汽车是靠烧汽油柴油来提供动力的,其最大问题是尾气对环境的污染,还有对有限资源石油的消耗。电动车想要取代传统的汽车以减少环境污染,其关键部件-电池必需具备一下几个条件:
1. [SIZE=3]安全性[/SIZE]。这是首要条件。前面已叙述传统汽车自身没有安全问题,但电池就不好说。仅仅数例手机笔记本电池的爆炸就能让人们十分的担忧电池安全问题,更不用说工作环境极差的电动车电池了。只要有一两例爆炸事件发生,此类电池就要打入禁宫。安全性的等级将把动力电池分成三,六,九等。
2. [SIZE=3]经济性[/SIZE]。就是要够便宜,以便市场化。不能一个电动车的电池要加3,5万美元,谁要啊,除非发烧友。通用的volt 不用A123的电池就是因为价格太贵。多说几句:要达到经济性的目标要从两方面下手,一是原材料,二是制备方法。原材料好理解,制备方法是指好的方法能提高成品率。
3. [SIZE=3]高容量[/SIZE]。包括电池的大体积比能量,和大的克容量。前者是指电池要体积小容量大,后者是指重量轻容量大。电动车不能背着由又重的电池满街跑。铅酸电池不能成为动力电池的原因之一就是容量不够高(不过据传吉利的电动车想用铅酸电池作动力)。
4. [SIZE=3]长寿命[/SIZE]。电动车电池再怎么便宜也是车子最贵的部分,不能三天两头的换。
5. [SIZE=3]利环境[/SIZE]。没有对环境有害的物质如重金属,或者便于回收。这也是铅酸电池的另一桩罪。
6. [SIZE=3]快充电[/SIZE]。得把这条加上。如果要在高速公路边的充电站花3,5个小时来充电,没人会用电动车了。
历史上做过电动车动力电池的主要是铅酸电池,而且它目前还是汽车的蓄电池。它便宜经济,安全性尚可(主要问题在过充电时),但容量不高过于笨重,寿命不长,还不利于环境,所以被淘汰出动力电池的范围。如果铅酸电池的技术有大的发展,解决以上的不足,它当然可以用。目前,车用动力电池主要集中在锂离子电池和镍氢电池。
丰田Prius 混合动力车
[SIZE=3]镍氢动力电池[/SIZE]
镍氢电池作为动力电池是因为丰田Prius 混合动力车的应用而出名。电池共28块模块,容量1.5度。Prius用镍氢电池主要基于安全性考虑,具体就是可快速充电且高倍率放电安全、耐过充。还有就是镍氢电池相对成熟。
镍氢电池正极的活性物质为氢氧化亚镍(放电时)和氢氧化镍 (充电时),负极板的活性物质为氢气(放电时)和水(充电时)。过量充电时,正极板析出氧气,负极板析出氢气。由于有催化剂的氢电极面积大,而且氧气能够随时扩散到氢电极表面,因此氢气和氧气能够很容易在电池内部再化合生成水,使电池内的气体压力保持不变,这种再化合的速率很快,可以使电池内部氧气的浓度,不超过千分之5。再加上为了防止充电过程后期电池内压过高而在电池中装有防爆装置,镍氢电池过充电时是相对安全的。
Prius用的镍氢电池是经过特殊处理的,基本消除了记忆性,极大降低了自放电率,加强了安全性,延长了循环寿命。但它的容量不高,价格太贵(镍是贵金属)使它的使用不能进一步延伸。丰田已准备在下一代Prius中使用锂离子电池了。
锂离子动力电池基本可分为日本的锂锰系和美国的锂铁系。
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🙂我猜想日本控制着大量锰的资源 周师傅 字32 2009-02-24 17:34:23
🙂这个不大可能 马踏飞燕 字34 2009-02-25 08:33:30
🙂又卖关子了,日本人显然也不是笨蛋,到底是什么引诱了日本人 hansens 字0 2009-02-24 17:18:14
🙂动力充电电池(3)
🙂其实动力电池有一个很重要的应用领域 代码ABC 字54 2009-05-04 09:02:30
🙂积大,再请教一个问题 1 testjhy 字214 2009-02-20 07:08:08