電動汽車大家都知道,那么知道電動汽車動力電池嗎本文主要講了有關(guān)電動汽車動力電池的簡介,、功能、組成以及基本的分類等內(nèi)容,,下面就隨小編來看看吧,。
一、電動汽車電池簡介
電動汽車電池分兩大類,,蓄電池和燃料電池,。蓄電池適用于純電動汽車,包括鉛酸蓄電池,、鎳基電池,、鈉硫電池、二次鋰電池,、空氣電池,。燃料電池專用于燃料電池電動汽車,,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 ),。
二、電動汽車電池功能
隨著電動汽車的種類不同而略有差異,。在僅裝備蓄電池的純電動汽車中,,蓄電池的作用是汽車驅(qū)動系統(tǒng)的惟一動力源。而在裝備傳統(tǒng)發(fā)動機(或燃料電池)與蓄電池的混合動力汽車中,,蓄電池既可扮演汽車驅(qū)動系統(tǒng)主要動力源的角色,,也可充當(dāng)輔助動力源的角色??梢娫诘退俸蛦訒r,,蓄電池扮演的是汽車驅(qū)動系統(tǒng)主要動力源的角色;在全負荷加速時,充當(dāng)?shù)氖禽o助動力源的角色;在正常行駛或減速,、制動時充當(dāng)?shù)氖莾Υ婺芰康慕巧?/p>
三,、電動汽車電池組成
燃料電池由陽極、陰極,、電解質(zhì)和隔膜構(gòu)成,。燃料在陽極氧化,氧化劑在陰極還原,。如果在陽極(即外電路的負極,,也可稱燃料極)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,,燃料電池與常規(guī)電池不同,它的燃料和氧化劑不是儲存在電池內(nèi),,而是儲存在電池外部的儲罐中,。當(dāng)它工作(輸出電流并做功)時,需要不間斷地向電池內(nèi)輸人燃料和氧化劑并同時排出反應(yīng)產(chǎn)物,。因此,,從工作方式上看,它類似于常規(guī)的汽油或柴油發(fā)電機,。由于燃料電池工作時要連續(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(如過氧化氫和硝酸的水溶液等)。
燃料電池陽極的作用是為燃料和電解液提供公共界面,,并對燃料的氧化產(chǎn)生催化作用,,同時把反應(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敗j帢O(氧電極)的作用是為氧和電解液提供公共界面,,對氧的還原產(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),,并具有良好耐潤濕性。
四,、電池組
電動汽車電池組由多個電池串聯(lián)疊置組成,。一個典型的電池組大約有96個電池,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400V的總電壓,。盡管汽車電源系統(tǒng)將電池組看作單個高壓電池,每次都對整個電池組進行充電和放電,,但電池控制系統(tǒng)必須獨立考慮每個電池的情況,。如果電池組中的一個電池容量稍微低于其他電池,那么經(jīng)過多個充電/放電周期后,,其充電狀態(tài)將逐漸偏離其它電池,。如果這個電池的充電狀態(tài)沒有周期性地與其它電池平衡,那么它最終將進入深度放電狀態(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,,必須有一個裝置讓電池單獨充電或放電,,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,,常用的選項包括串行外設(shè)接口(SPI)總線、I2C總線,,每種總線的通信開銷都很低,,適用于低干擾環(huán)境。另一個選項是控制器局域網(wǎng)(CAN)總線,,這種總線在汽車應(yīng)用中被廣泛使用,。CAN總線非常魯棒,具有誤差檢測和故障容限特性,,但是它的通信開銷很大,,材料成本也很高。盡管從電池系統(tǒng)到汽車主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)勢的,。
私人購買新能源汽車補貼標(biāo)準(zhǔn)出臺后,部分試點城市的“再補貼”政策也隨即出臺,,新能源汽車消費正逐步啟動,。面對廣闊的市場前景,國家電網(wǎng),、南方電網(wǎng),、中海油、中石化等巨頭紛紛跑馬圈地,,各地掀起一股興建充電站的風(fēng)潮,。
截至目前,上海漕溪,、深圳龍崗,、成都石羊、唐山南湖,、延安,、鄭州、南寧等地已經(jīng)建成,、在建或近期將開建大量的充電站,,其中上海計劃在三年內(nèi)達到5000個充電樁的規(guī)模;長春計劃三年內(nèi)建成15個充電站和5000個充電樁……電池尺寸、充電接口是否統(tǒng)一?電池質(zhì)量能否過關(guān)?快速充電對電池的損害究竟有多大?等一系列問題開始暴露出來,。
五,、電動汽車電池基本分類
電動汽車用電池為化學(xué)電源,它的分類方法很多。按電解液分為:
a. 堿性電池,。即電解液為堿性水溶液的電池;
b. 酸性電池,。即電解液為酸性水溶液的電池;
c. 中性電池。即電解液為中性水溶液的電池;
d. 有機電解質(zhì)溶液電池,。即電解液為有機電解質(zhì)溶液的電池,。
按活性物質(zhì)的存在方式分為:
a. 活性物質(zhì)保存在電極上??煞譃橐淮坞姵?非再生式,,原電池)和二次電池(再生式,蓄電池);
b. 活性物質(zhì)連續(xù)供給電極,??煞譃榉窃偕剂想姵睾驮偕剂想姵亍?/p>
按電池的某些特點分為:
a. 高容量電池;
b. 免維護電池;
c. 密封電池;
d. 燃結(jié)式電池;
e. 防爆電池;
f. 扣式電池,、矩形電池,、圓柱形電池等。
盡管由于化學(xué)電源品種繁多,,用途廣泛,,外形差別大,使上述分類方法難以統(tǒng)一,,但習(xí)慣上按其工作性質(zhì)及存貯方式不同,,一般分為四類:
一次電池
一次電池,又稱“原電池”,,即放電后不能用充電的方法使它復(fù)原的電池,。換言之,這種電池只能使用一次,,放電后電池只能被遺棄了,。這類電池不能再充電的原因,或是電池反應(yīng)本身不可逆,,或是條件限制使可逆反應(yīng)很難進行,。如:
鋅錳干電池 Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2(C)
鋅汞電池 Zn│KOH│HgO
銀鋅電池 Zn│KOH│Ag2O
二次電池
二次電池,又稱“蓄電池”,, 即放電后又可用充電的方法使活性物質(zhì)復(fù)原而能再次放電,,且可反復(fù)多次循環(huán)使用的一類電池。這類電池實際上是一個化學(xué)能量貯存裝置,,用直流電將電池充足,,這時電能以化學(xué)能的形式貯存在電池中,放電時,,化學(xué)能再轉(zhuǎn)換為電能,。如:
鉛酸電池 Pb│H2SO4│PbO2
鎳鎘電池 Cd│KOH│NiOOH
鎳氫電池 H2│KOH│NiOOH
鋰離子電池 LiCoO2│有機溶劑│6C
鋅空氣電池 Zn│KOH│O2(空氣)
貯備電池
貯備電池,,又稱“激活電池”,,是正,、負極活性物質(zhì)和電解液不直接接觸,使用前臨時注入電解液或用其他方法使電池激活的一類電池,。這類電池的正,、負極活性物質(zhì)的化學(xué)變質(zhì)或自放電,因與電解液的隔離而基本上被排除,,從而使電池能長時間貯存,。如:
鎂銀電池 Mg│MgCl2│AgCl
鈣熱電池 Ca│LiCl-KCl│CaCrO4(Ni)
鉛高氯酸電池 Pb│HclO4│PbO2
燃料電池
燃料電池,又稱“連續(xù)電池”,,即只要活性物質(zhì)連續(xù)地注入電池,,就能長期不斷地進行放電的一類電池。它的特點是電池自身只是一個載體,,可以把燃料電池看成一種需要電能時將反應(yīng)物從外部送入電池的一種電池,。如:
氫燃料電池 H2│KOH│O2
肼空燃料電池 N2H4│KOH│O2(空氣)
必須指出,上述分類方法并不意味著某一種電池體系只能分屬一次電池,、二次電池,、貯備電池或燃料電池。恰相反,,某一種電池體系可以根據(jù)需要設(shè)計成不同類型的電池,。如鋅銀電池,可以設(shè)計成一次電池,,也可以設(shè)計成二次電池,,或貯備電池。以上就是電動汽車動力電池的相關(guān)解析,,希望能給大家?guī)椭?/p>