机电学大显神威新能源汽车五大电池类型盘点

  • 科研进展
  • 2025年01月04日
  • 导语:铅酸电池作为成熟技术的代表,其成本相对较低,且能够高倍率放电,因此在大规模生产中占据主导地位。然而,由于其比能量、比功率和能量密度都较低,依赖于铅酸电池的电动车无法实现良好的性能。随着新能源汽车领域的快速发展,动力电池正逐渐成为关注焦点。作为新能源汽车的心脏部分,我们需要了解它的种类,以便更好地推动技术进步。 铅酸电池 铅酸(VRLA)蓄电池以其简单的制造工艺和成本效益而广泛应用

机电学大显神威新能源汽车五大电池类型盘点

导语:铅酸电池作为成熟技术的代表,其成本相对较低,且能够高倍率放电,因此在大规模生产中占据主导地位。然而,由于其比能量、比功率和能量密度都较低,依赖于铅酸电池的电动车无法实现良好的性能。随着新能源汽车领域的快速发展,动力电池正逐渐成为关注焦点。作为新能源汽车的心脏部分,我们需要了解它的种类,以便更好地推动技术进步。

铅酸电池

铅酸(VRLA)蓄电池以其简单的制造工艺和成本效益而广泛应用。在充放电过程中,它们采用硫酸溶液作为電解质,并通过二氧化锌与硫酸锌之间的化学反应产生能量。尽管铅酸蓄电池具有稳定的工作状态、高可靠性,但它们在比能量密度、功率密度方面仍然落后于其他类型。

镍镉(NiCd)和镍氢(NiMH)蓄电池

镍镉蓄电池是一种流行且耐用的选择,其特点是可以重复充放500次以上,而且不易过热。但由于含有有害物质,如镉,对环境造成污染的问题,这些设备在淘汰使用时面临特殊处理需求。

另一方面,镍氢蓄电池拥有更高的能量密度及循环寿命,比起传统型号来讲,它们更加轻巧并且环保友好。这两种类型都适用于需要频繁充放不同大小负载的情境下,因为它们提供了稳定且可靠的性能。

锂离子(Li-ion)蓄電储存器

锂离子(Li-ion)蓄電储存器以其高容纳能力和长寿命而受到欢迎,它们使用非水溶液作为电子介质,并将金属锂或锂合金用于负极材料。在现代市场上,可用各种形式,如笔记本电脑供應器、手机供應器以及大型商业用途等。

主要组件包括正极材料(如三元钴-钨-铁),负极材料(石墨),隔膜,以及专门设计用於儲存與傳输電子的一種非水溶液——电子传递剂。此外,还存在多种实验性的阴极材料正在被研究以进一步提升表现。

燃料電堆(Fuel Cell)

燃料電堆是一種將化學反應轉換為發生於兩個導體之間之間移動荷子的裝置,即“燃燒”過程中的熱轉化為機械能,這一現象使得這類設備成為替代傳統動力源之一。

當氫氣通過催化劑進行氧化時產生H+離子,而這些離子會穿過質子交換膜抵達負極,並與O2進行反應生成H2O。而此同時,在負極則產生的電子通過外部回路抵達正極並與H+再次結合形成水分子,使得最終從燃料至陽極所經歷的一系列轉變進一步增強了總輸出功率。

儘管稱為「燃料」但實際上不是像傳統儲存庫那樣去保存能量,而是直接將固態碳基原料轉變為無形狀態碳基元素後再重新還原成碳基元素,這就是我們通常所说的「發動機」功能,因而它們被認為是另一個重要的地點來研究如何將所有可能最有效地運作到這裡來。

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