天上若無難走路,世間哪個不成仙?上篇我們聊了聊作為電動汽車關(guān)鍵技術(shù)也是難點的動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,,我們來看看動力電池的主要類型有哪些~
電動汽車用動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)離子更好地擴(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,,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,,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。
放電時的總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O
蓄電池充電時,,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,,水的電解不可忽視,。水電解時陽極和陰極反應(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)用在混合動力電動汽車上,,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取決于本身體系的電極反應(yīng),充電時,,
正極:Ni(OH)2-eˉ+OHˉ→NiOOH+H2O
負(fù)極:2MH+2eˉ→2Mˉ→2Mˉ+H2
放電時,,
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汽車主要的動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,。