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文档简介

1、o蓄电池的8个种类锂离子电池是目前世界上最先进的二次电池 (充电电池),具有体积小、重量轻、 能量密度高、使用寿命长、无记忆效应、环保、安全可靠等优点,是高档仪器仪 表的理想电源。电压和容量相同时,与铅酸电池比较,锂离子电池的体积降为一半,重量降为四 分之一,而寿命却是铅酸电池的三倍,与锲氢或锲镉电池比较,锂离子电池的体 积和重量均约为一半,而寿命则是它们的二倍!蓄电池种类介绍蓄电池是电动汽车的动力源泉。目前,制约电动汽车发展的关键因素是动力蓄电池不理想。电动汽车蓄电池的主要性能指标是比能量、比功率和使用寿命等。要 使电动汽车能与内燃机汽车相竞争,关键是开发出比能量高、比功率大、使用寿 命长、

2、成本低的蓄电池。铅酸蓄电池铅酸蓄电池已有1 0 0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,它可靠性好、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。 但它有两大缺点;一是比能量低,所占的 质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过 Mi。锲氢蓄电池锲氢蓄电池属于碱性电池,锲氢蓄电池循环使用寿命较长,无记忆效应, 但价格较高。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势, 因此其长期的实际使用成本并不高。目前国外生产电动汽车锲氢蓄电池的公司现 有80A h和130A h两种单元电池,其比能量达 75 -

3、80W h/kg ,循环使用寿-可编辑修改-o命超过600次。这种蓄电池装在几种电动汽车上试用,其中一类车一次充电可 行驶345km ,有一辆车一年中行驶了 8万多公里。由于价格较高,目前尚未大 批量生产。国内已开发出55A h和100A h单元电池,比能量达65 W h/kg , 功率密度大于800W/kg的锲氢蓄电池。锂离子电池锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的 物理和电化学性能,具有广泛的民用和国防应用的前景。 具突出的特点是:重量 轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。在同体积重量情况下,锂电池 的蓄电能力是锲氢电池的1.6倍,是锲镉电池的4倍,并且目

4、前人类只开发利用 了其理论电量的20%30%,开发前景非常光明。同时它是一种真正的绿色环 保电池,不会对环境造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池。我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂离子电池,至今已取得突破性进展,研制出了完全拥有自主知识产权的锂离子电池。锲镉电池锲镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,具比能量可达55W ?h/kg ,比功率超过190W/kg。可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍 多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的45倍。它的初期购置成本虽 高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。 缺点是有“记忆效应”,容易因为

5、充放电不良而导致电池可用容量减小。须在使用十次左右后,作一次完全充放电,如果已经有了“记忆效应”,应连续作35次完全充放电,以释放记忆。另外镉有毒,使用中要注意做好回收工作,以免 镉造成环境污染。钠硫蓄电池钠硫电池的优点:一个是比能量高。其理论比能量为760W?h/kg ,实际已大于100W?h/kg ,是铅酸电池的34倍;另一个是可大电流、高功率放电。 其放电电流密度一般可达200300mA/mm2,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 %。钠硫电池缺点, 主要其工作温度

6、在300350 C,所以,电池工作时需要一定的加热保温。而高 温腐蚀严重,电池寿命较短。现在已有采用高性能的真空绝热保温技术,可有效-可编辑修改-o地解决这一问题。也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。在 8090年 代,国外重点发展钠硫电池作为固定场合下(如电站储能)应用,并越来越显示 其优越性。这方面日本企业进展最为显著。作为近期普遍看好的电动汽车蓄电池, 已被美国先进电池联合体(USMABC)列为中期发展的电动汽车蓄电池,德国ABB 公司生产的B240K型钠硫蓄电池,其质量为17.5kg ,蓄电量19.2Kw?h;比能 量达109W?h/kg ,循环使用寿命1200次,装车试验时最好

7、的一辆无故障地行 驶了 2300km 。锲锌蓄电池新型密封锲锌电池具有高质量能、高质量功率和大电流放电的优势。这种 优势使得锲锌电池能够满足电动车辆在一次充电行程、爬坡和加速等方面对能量的需求。锲锌电池是美国国家能源研究公司(ERC)开发和生产的产品,厦门电池 总厂已与其合作引进了此产品。锲锌电池是极具竞争力的电池。 具优点:是其比 能量达到50Wh/k以上,体积能量已超过锲镉电池,小于锲氢电池。大电流放 电,电池的电压将在宽广的范围是平衡的,且具很长的使用寿命,循环寿命500 次。充电时间03.5h,快速充电1h 0特别值得一提的是自放电抗电荷量衰减 性十分好,在室温下一个月,自放电量不到

8、30%额定电荷量。在50 c高温,以 C/3放电,电池电荷量衰减010%额定电荷量,而在15C, C/3放电030%。 锲锌电池与铅酸电池外廓上具有很好的兼容性,凡现在应用铅酸电池的车辆,均可换用锲锌电池。从现在的价格看,锲锌还显稍贵些,但相信待其应用量上去后, 价格自然会降下来。与铅酸电池外形轮廓的兼容性,使锲锌电池更方便替代铅酸 电池而成为电动车的理想动力电源。锌空气蓄电池锌空气电池又称锌氧电池,是金属空气电池的一种。锌空气电池比能理论 值是1350W ?h/kg ,现在的比能量已达到了 230Wh/kg ,几乎是铅酸电池的8 倍。可见锌空气电池的发展空间非常大。 锌空气电池只能采取抽换锌

9、电极的办法 进行“机械式充电”。更换电极的时间在3min即可完成。换上新的锌电极,“充 电”时间极短,非常方便。如此种电池得到发展,省去了充电站等社会保障设施 的兴建。锌电极可在超市、电池经营点、汽配商店等购买,对普及此电池电动车 十分有利。这种电池具有体积小,电荷容量大,质量小,能在宽广的温度范围内 正常工作,且无腐蚀,工作安全可靠,成本低廉等优点。现在试验电池的电荷容 量仅是铅酸电池的5倍,不甚理想。但5倍于铅酸电池的电荷量已引起了世人-可编辑修改-的关注,美国、墨西哥,新加坡及一些欧洲国家都已在邮政车、公共汽车、摩托 车上进行试用,也是一极有前途的电动车用电池。飞轮电池飞轮电池是90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池的局限,用 物理方法实现储能。当飞轮以一定角速度旋转时,它就具有一定的动能。飞轮电 池正是以其动能转换成电能的。高技术型的飞轮用于储存电能,就很像标准电池。 飞轮电池中有一个电机,充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下, 电机带动飞轮高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大 其功能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完 成机械能(动能)到电能的转换。当飞轮电池出电的时,飞轮转速逐渐下降,飞轮 电池的飞轮是在真空环境下运转的,转速极高 (200000r/min),

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