鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:17780次 | 2018年06月28日
電動(dòng)車(chē)電池屬于什么電池 電動(dòng)車(chē)常用的幾類(lèi)電池是什么?
電動(dòng)汽車(chē)電池分兩大類(lèi),蓄電池和燃料電池。蓄電池適用于純電動(dòng)汽車(chē),包括鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池。
燃料電池專(zhuān)用于燃料電池電動(dòng)汽車(chē),包括堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、直接甲醇燃料電池(DMFC)。
隨著電動(dòng)汽車(chē)的種類(lèi)不同而略有差異。在僅裝備蓄電池的純電動(dòng)汽車(chē)中,蓄電池的作用是汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的惟一動(dòng)力源。而在裝備傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)(或燃料電池)與蓄電池的混合動(dòng)力汽車(chē)中,蓄電池既可扮演汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要?jiǎng)恿υ吹慕巧?,也可充?dāng)輔助動(dòng)力源的角色。可見(jiàn)在低速和啟動(dòng)時(shí),蓄電池扮演的是汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要?jiǎng)恿υ吹慕巧?在全負(fù)荷加速時(shí),充當(dāng)?shù)氖禽o助動(dòng)力源的角色;在正常行駛或減速、制動(dòng)時(shí)充當(dāng)?shù)氖莾?chǔ)存能量的角色。
燃料電池由燃料在陽(yáng)極氧化,氧化劑在陰極還原。如果在陽(yáng)極(即外電路的負(fù)極,也可稱(chēng)燃料極)上連續(xù)供給氣態(tài)燃料(氫氣),而在陰極(即外電路的正極,也可稱(chēng)空氣極)上連續(xù)供給氧氣(或空氣),就可以在電極上連續(xù)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),并產(chǎn)生電流。由此可見(jiàn),燃料電池與常規(guī)電
池不同,它的燃料和氧化劑不是儲(chǔ)存在電池內(nèi),而是儲(chǔ)存在電池外部的儲(chǔ)罐中。當(dāng)它工作(輸出電流并做功)時(shí),需要不間斷地向電池內(nèi)輸人燃料和氧化劑并同時(shí)排出反應(yīng)產(chǎn)物。因此,從工作方式上看,它類(lèi)似于常規(guī)的汽油或柴油發(fā)電機(jī)。由于燃料電池工作時(shí)要連續(xù)不斷地向電池內(nèi)送入燃料和氧化劑,所以燃料電池使用的燃料和氧化劑均為流體(氣體或液體)。最常用的燃料為純氫、各種富含氫的氣體(如重整氣)和某些液體(如甲醇水溶液),常用的氧化劑為純氧、凈化空氣等氣體和某些液體(如過(guò)氧化氫和硝酸的水溶液等)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
燃料電池陽(yáng)極的作用是為燃料和電解液提供公共界面,并對(duì)燃料的氧化產(chǎn)生催化作用,同時(shí)把反應(yīng)中產(chǎn)生的電子傳輸?shù)酵怆娐坊蛘呦葌鬏數(shù)郊靼搴笤傧蛲怆娐穫鬏?。陰極(氧電極)的作用是為氧和電解液提供公共界面,對(duì)氧的還原產(chǎn)生催化作用,從外電路向氧電極的反應(yīng)部位傳輸電子。由于電極上發(fā)生的反應(yīng)大多為多相界面反應(yīng),為提高反應(yīng)速率,電極一般采用多孔材料并涂有電催化劑。
電解質(zhì)的作用是輸送燃料電極和氧電極在電極反應(yīng)中所產(chǎn)生的離子,并能阻止電極間直
接傳遞電子。
隔膜的作用是傳導(dǎo)離子、阻止電子在電極間直接傳遞和分隔氧化劑與還原劑。因此隔膜
必須是抗電解質(zhì)腐蝕和絕緣的物質(zhì),并具有良好耐潤(rùn)濕性。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
電池組
電動(dòng)汽車(chē)電池組由多個(gè)電池串聯(lián)疊置組成。一個(gè)典型的電池組大約有96個(gè)電池,充電到4.2V的鋰離子電池而言,這樣的電池組可產(chǎn)生超過(guò)400V的總電壓。盡管汽車(chē)電源系統(tǒng)將電池組看作單個(gè)高壓電池,每次都對(duì)整個(gè)電池組進(jìn)行充電和放電,但電池控制系統(tǒng)必須獨(dú)立考慮每個(gè)電池的情況。如果電池組中的一個(gè)電池容量稍微低于其他電池,那么經(jīng)過(guò)多個(gè)充電/放電周期后,其充電狀態(tài)將逐漸偏離其它電池。如果這個(gè)電池的充電狀態(tài)沒(méi)有周期性地與其它電池平衡,那么它最終將進(jìn)入深度放電狀態(tài),從而導(dǎo)致?lián)p壞,并最終形成電池組故障。為防止這種情況發(fā)生,每個(gè)電池的電壓都必須監(jiān)視,以確定充電狀態(tài)。此外,必須有一個(gè)裝置讓電池單獨(dú)充電或放電,以平衡這些電池的充電狀態(tài)。
電池組監(jiān)視系統(tǒng)的一個(gè)重要考慮因素是通信接口。就PC板內(nèi)的通信而言,常用的選項(xiàng)包括串行外設(shè)接口(SPI)總線、I2C總線,每種總線的通信開(kāi)銷(xiāo)都很低,適用于低干擾環(huán)境。另一個(gè)選項(xiàng)是控制器局域網(wǎng)(CAN)總線,這種總線在汽車(chē)應(yīng)用中被廣泛使用。CAN總線非常棒,具有誤差檢測(cè)和故障容限特性,但是它的通信開(kāi)銷(xiāo)很大,材料成本也很高。盡管從電池系統(tǒng)到汽車(chē)主CAN總線的連接是值得要的,但在電池組內(nèi)采用SPI或I2C通信是有優(yōu)勢(shì)的。
一個(gè)電壓范圍。
目前普遍使用的鉛酸蓄電池正、負(fù)極板為涂膏式,由鉛銻合金或鉛鈣合金板柵架和活性物質(zhì)兩部分構(gòu)成。因此,極板電阻也由板柵電阻和活性物質(zhì)電阻組成。板柵在活性物質(zhì)內(nèi)層,充放電時(shí),不會(huì)發(fā)生化學(xué)變化,所以它的電阻是板柵的固有電阻。活性物質(zhì)的電阻是隨著電池充放電狀態(tài)的不同而變化的。
當(dāng)電池放電時(shí),極板的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U(PbSO4),硫酸鉛含量越大,其電阻越大。而電池充電時(shí)將硫酸鉛還原為鉛(Pb),硫酸鉛含量越小,其電阻越小。
電解液電阻
電解液的電阻視其濃度不同而異。在規(guī)定的濃度范圍內(nèi)一旦選定某一濃度后,電解液電阻將隨充放電程度而變。電池充電時(shí),在極板活性物質(zhì)還原的同時(shí)電解液濃度增加,其電阻下降;電池放電時(shí),在極板活性物質(zhì)硫酸化的同時(shí)電解液濃度下降,其電阻增加。
隔板電阻
隔板的電阻視其孔率而異,新電池的隔板電阻是趨于一個(gè)固定值,但隨電池運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),其電阻有所增加。因?yàn)椋姵卦谶\(yùn)行過(guò)程中有些鉛渣和其他沉積物在隔板上,使得隔板孔率有所下降而增加了電阻。
連接體電阻
連接體包括單體電池串聯(lián)時(shí)連接條等金屬的固有電阻,電池極板間的連接電阻,以及正、負(fù)極板組成極群的連接體的金屬電阻,若焊接和連接接觸良好,連接體電阻可視為一固定電阻。
每只電池所呈現(xiàn)的內(nèi)阻就是上述物體電阻的總和,電池內(nèi)阻R與電動(dòng)勢(shì)、端電壓及放電電流的關(guān)系:Rs=(E-Uf)÷If
電池的內(nèi)阻在放電過(guò)程中會(huì)逐漸增加,而在充電過(guò)程中則逐漸減小。所以,電池在充放電過(guò)程中,端電壓也會(huì)因其內(nèi)阻的變化而變動(dòng)。故端電壓在放電時(shí)低于電池的電動(dòng)勢(shì),充電時(shí)又高于電池的電動(dòng)勢(shì)。
壽命
電池的壽命有“干貯存壽命”和“濕貯存壽命”兩個(gè)概念。必須指出,這兩個(gè)概念僅是針對(duì)電池自放電大小而言的,并非電池的實(shí)際使用期限。電池的真正壽命是指電池實(shí)際使用的時(shí)間長(zhǎng)短。
對(duì)一次電池而言,電池的壽命是表征給出額定容量的工作時(shí)間(與放電倍率大小有關(guān))。
對(duì)二次電池而言,電池的壽命分充放電循環(huán)壽命和濕擱置使用壽命兩種。
充放電循環(huán)壽命,是衡量二次電池性能的一個(gè)重要參數(shù)。經(jīng)受一次充電和放電,稱(chēng)為一次循環(huán)(或一個(gè)周期)。在一定的充放電制度下,電池容量降至某一規(guī)定值之前,電池能耐受的充放電次數(shù),稱(chēng)為二次電池的充放電循環(huán)壽命。充放電循環(huán)壽命越長(zhǎng),電池的性能越好。在目前常用的二次電池中,鎘鎳電池的充放電循環(huán)壽命500~800次,鉛酸電池200~500次,鋰離子電池600~1000次,鋅銀電池很短,約100次左右。
二次電池的充放電循環(huán)壽命與放電深度、溫度、充放電制式等條件有關(guān)。所謂“放電深度”是指電池放出的容量占額定容量的百分?jǐn)?shù)。減少放電深度(即“淺放電”),二次電池的充放電循環(huán)壽命可以大大延長(zhǎng)。
濕擱置使用壽命,也是衡量二次電池性能的重要參數(shù)之一。它是指電池加入了電解液后開(kāi)始進(jìn)行充放電循環(huán)直至充放電循環(huán)壽命終止的時(shí)間(包括充放電循環(huán)過(guò)程中電池處于放電態(tài)濕擱置的時(shí)間)。濕擱置使用壽命越長(zhǎng),電池性能越好。在目前常用的電池中,鎘鎳電池濕擱置使用壽命2~3年,鉛酸電池3~5年,鋰離子電池5~8年,鋅銀電池最短,只有1年左右。