天上若無難走路,世間哪個(gè)不成仙,?上篇我們聊了聊作為電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)也是難點(diǎn)的動(dòng)力電池的主要性能參數(shù)。最近討論比較多的就是 BYD 的刀片電池,,以及這兩天剛看到的廣汽的"石墨烯電池",8 分鐘充電 85%也是很厲害了,,但是具體是石墨烯還是石墨烯基電池就說不大準(zhǔn)了,。今天我們不聊刀片也不談石墨烯,我們來看看動(dòng)力電池的主要類型有哪些~
電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池主要有鉛酸蓄電池,、金屬氫化物鎳蓄電池,、鋰離子蓄電池、鋅空氣電池,、超級電容器等,。
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池指的是二氧化鉛作為正極,海綿狀鉛作為負(fù)極,,以硫酸溶液作為電解液的蓄電池,,其主要用在低速電動(dòng)車上。
正負(fù)極板:正極二氧化鉛,,負(fù)極海綿狀純鉛,;
隔板:隔離正,、負(fù)極板以防短路,同時(shí)作為電解液的載體,,吸收了大量的電解液,,促進(jìn)離子更好地?cái)U(kuò)散;
電解液:純硫酸和蒸餾水配制的一定比例的硫酸,;
溢氣閥:位于蓄電池頂部,起安全,、密封,、防爆作用;
化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)換我們稱為充放電,,鉛酸蓄電池屬于酸性電池,,其化學(xué)反應(yīng)式為:PbO+H2SO4→PbSO4+H2O
充電時(shí),把鉛板分別和直流電源的正負(fù)極相連,,進(jìn)行電解(氧化還原反應(yīng)),,陰極為還原反應(yīng),陽極為氧化反應(yīng):
陰極:PbSO4+2eˉ→Pb+SO42ˉ
陽極:PbSO4+2H2O→PbO2+4H++SO42ˉ+2eˉ
充電時(shí)的總反應(yīng):2PbSO4+2H2O→Pb+PbO2+2H2SO4
隨著電流通過,,PbSO4 在陰極上變成蓬松的金屬鉛,,在陽極變成黑褐色的二氧化鉛,溶液中有 H2SO4 產(chǎn)生,。
放電時(shí),,陽極還原反應(yīng):
陽極:PbO2+4H++2eˉ→Pb2++2H2O
由于硫酸的存在,Pb2+也立即生成 PbSO4,。
放電時(shí)的總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O
蓄電池充電時(shí),,隨著電池端電壓的升高,水開始被電解,,當(dāng)單體電池電壓達(dá)到 2.4V 左右時(shí),,水的電解不可忽視。水電解時(shí)陽極和陰極反應(yīng)分別為:
陽極:H2O→1/2O2+2H++2eˉ
陰極:2H++2eˉ→H2
陽極給出電子,,陰極得到電子,,形成回路電流。端電壓越高,,電解水也就越激烈,,此時(shí)充入的大部分電荷參加水電解,形成的活性物質(zhì)很少了,。
電動(dòng)汽車對鉛酸蓄電池的要求:
金屬氫化物鎳蓄電池
金屬氫化物鎳蓄電池,,也叫作氫鎳蓄電池,指的是正極為鎳氧化物,,負(fù)極為可吸收釋放氫的儲(chǔ)氫合金,,以氫氧化鉀為電解質(zhì)的蓄電池,。氫鎳蓄電池大多應(yīng)用在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上,可分為方形和圓柱形兩種,。
如上圖,,圓柱形氫鎳蓄電池,主要包括正極(氫氧化鎳),、負(fù)極(儲(chǔ)氫合金),、分離層(隔膜紙)、外殼,、電解液(氫氧化鉀)等,,在金屬鉑的催化作用下,完成充電和放電的可逆反應(yīng),。圓柱形電池中,,正負(fù)極由隔膜紙分開卷繞在一起,然后密封在金屬外殼中,。方形電池中,,正負(fù)極由隔膜紙分開后疊成層狀密封在外殼兒中。
金屬氫化物鎳蓄電池的性能特點(diǎn)取決于本身體系的電極反應(yīng),,充電時(shí),,
正極:Ni(OH)2-eˉ+OHˉ→NiOOH+H2O
負(fù)極:2MH+2eˉ→2Mˉ→2Mˉ+H2
放電時(shí),
正極:NiOOH+H2O+eˉ→Ni(OH)2+OHˉ
負(fù)極:2Mˉ+H2→Ni(OH)2+OHˉ
對氫鎳蓄電池的要求分為單體蓄電池的要求和蓄電池模塊的要求,。
對氫鎳蓄電池的單體電池的要求:
對氫鎳蓄電池模塊的要求:
還剩下另外三種電動(dòng)汽車主要的動(dòng)力電池類型我們明天再聊,,今天的內(nèi)容希望你們能夠喜歡。