Инвентар и анализа класификације нових енергетских акумулатора возила

Електронски контролни систем батерије и мотора су три кључне компоненте нових енергетских возила. Батерија за напајање је кључна карика и може се рећи да је „срце“ нових енергетских возила.
Уз континуирани развој нових енергетских возила, акумулатори такође добијају све већу пажњу људи. То је један од важних фактора који ограничавају развој нових енергетских возила. Које су врсте нових енергетских батерија за возила?
Оловна батерија
Оловна батерија (ВРЛА) је електрода углавном направљена од олова и његових оксида, а електролит је батерија у раствору сумпорне киселине. У стању напуњености оловно-киселинских батерија, главна компонента позитивне електроде је оловни диоксид, а главна компонента негативне електроде је олово; У стању пражњења, главна сировина за позитивне и негативне је олово сулфат. Номинални напон једне оловне батерије је 2.0В, која може да се испразни до 1,5В и напуни до 2,4В; У апликацијама, шест једноћелијских оловних батерија се обично повезује да формирају номиналну оловну батерију од 12В, као и 24В 36В, 48В, итд.
Као зрела технологија, оловно-киселинске батерије су и даље једине батерије за електрична возила које се могу масовно производити због ниске цене и великог капацитета пражњења. Међутим, специфична енергија, специфична снага и густина енергије оловно-киселинских батерија су веома ниске, а електрична возила напајана овим батеријама не могу имати добру брзину и домет.
Никл кадмијум и никл водоник батерије
Никл-кадмијум батерија (која се обично назива НиЦд, изговара се "ние цад") је популаран тип батерије. Овај тип батерија користи хемијске производе никл хидроксида (НиОХ) и металног кадмијума (Цд) за производњу електричне енергије. Иако су перформансе боље од оловних батерија, оне садрже тешке метале и могу изазвати загађење животне средине након употребе.
Никл-кадмијум батерије могу да се пуне и испразне више од 500 пута, што их чини економичним и издржљивим. То је веома идеална батерија на ДЦ са малим унутрашњим отпором, малим унутрашњим отпором, брзим пуњењем, великим оптерећењем и минималном варијацијом напона током пражњења. У поређењу са другим типовима батерија, никл-кадмијум батерије могу да издрже прекомерно пуњење или пражњење. Напон пражњења никл-кадмијум батерија варира у зависности од њихове опреме за пражњење. Батерија (ћелија) сваке јединице је приближно 1,2 В, а јединице капацитета батерије су Ах (ампер сат) и мАх (милиампер сат). Гранична вредност напона завршетка пражњења назива се „напон завршетка пражњења“. Напон завршетка пражњења никл-кадмијум батерија је 1,0 по ћелији (ћелија је батерија сваког модула). Ниска стопа самопражњења, дуго време складиштења никл-кадмијум батерија и карактеристике које се не погоршавају. Након пуњења, оригиналне карактеристике могу бити потпуно враћене и могу се користити у температурном опсегу од -20 степени до 60 степени. Због употребе металних контејнера за модуларне батерије, они су издржљиви и издржљиви; Ако одаберете потпуно затворену методу, неће доћи до цурења електролита, тако да нема потребе за допуном електролита.
Никл-водоник батерије се генеришу од водоничних јона и металног никла, са резервом снаге од 30% већом од никл-кадмијум батерија. Они су лакши, имају дуг век трајања и еколошки су прихватљиви, али њихова цена је много већа од никл-кадмијум батерија.
Никал водоник батерија је управо ушла у зрелу фазу и тренутно је једини систем батерија који се користи у хибридним електричним возилима који је прошао практичну верификацију, комерцијализацију и повећање. Тренутно, 99% тржишног удела хибридних батерија чине никл водоник батерије, које представљају Тоиотин Приус у комерцијализацији. Тренутно су јапански ПЕВЕ и Санио водећи светски произвођачи акумулатора за аутомобиле, при чему ПЕВЕ чини 85% тржишног удела у хибридним моторним возилима. Тренутно, Тојотин Приус и друга велика комерцијална хибридна возила, Алпхард и Естима, као и Хондини Цивиц и Инсигхт, сви користе ПЕВЕ никл-водоник акумулаторе. Цханг'ан Јиекун, Цхери А5, ФАВ Мерцедес Бенз, Генерал Моторс Гранд Хиатт и други брендови аутомобила су већ у демонстрационом раду, а сви користе никл водоник батерије. Међутим, батерије се углавном купују из иностранства, а примена домаћих никл водоник батерија у аутомобилима је још увек у фази истраживања и развоја.
литијум батерије
Литијумска батерија "је тип батерије која користи литијум метал или литијумову легуру као материјал негативне електроде и користи неводени раствор електролита. Литијумске батерије се могу грубо поделити у две категорије: литијум-металне батерије и литијумске батерије. Литијумске батерије не користе садрже метални литијум и могу се пунити.
Литијумске батерије углавном користе манган диоксид као материјал позитивне електроде, а метални литијум или његов легирани метал као материјал негативне електроде, користећи неводени раствор електролита.
Састав материјала литијумских батерија углавном укључује: материјале позитивне електроде, материјале негативне електроде, сепараторе и електролите.
Међу материјалима позитивних електрода, најчешће коришћени материјали су литијум кобалт оксид, литијум манган оксид, литијум гвожђе фосфат и тернарни материјали (полимери никл кобалт мангана). Материјали позитивне електроде заузимају велики удео (однос масе материјала позитивне електроде и материјала негативне електроде је 3.: 1-4: Прво, због директног утицаја карактеристика материјала позитивних електрода на перформансе литијум- јонске батерије, њихова цена такође директно одређује цену батерије.
Тренутно, главни материјали негативних електрода су природни графит и вештачки графит. Материјали негативних електрода који се истражују укључују интерметална једињења као што су нитриди, ПАС, оксиди на бази калаја, легуре калаја и материјали нано негативних електрода. Као једна од четири главне компоненте литијумских батерија, материјали негативних електрода играју важну улогу у побољшању капацитета батерије и перформанси циклуса, и представљају срж индустрије литијумских батерија.
Полиетилен је тржишно оријентисан мембрански материјал. Полиолефин (ПЕ) и полипропилен (ПП) су главни типови полиолефинских мембрана. У структури литијумских батерија, сепаратор је једна од кључних унутрашњих компоненти. Перформансе сепаратора одређују структуру и унутрашњи отпор интерфејса батерије, што директно утиче на капацитет, циклус и фактор сигурности батерије. Одличне перформансе сепаратора играју важну улогу у побољшању свеобухватних перформанси батерије.
Литијум гвожђе фосфатна батерија
Литијум гвожђе фосфатна батерија се односи на литијум-јонску батерију са литијум гвожђе фосфатом као материјалом позитивне електроде. Материјали позитивних електрода литијум-јонских батерија углавном укључују литијум кобалт оксид, литијум манган оксид, литијум никл оксид, тернарне материјале, литијум гвожђе фосфат, итд. Међу њима, литијум кобалт оксид је тренутно катодни материјал који се користи у већини литијум батерија.
Литијум-гвожђе-фосфатне батерије, као пуњиве батерије, имају велики капацитет, висок излазни напон, добре перформансе циклуса пуњења и пражњења, стабилан излазни напон, високо струјно пуњење и пражњење, електрохемијску стабилност, безбедну употребу (неће изгорети или експлодирати због прекомерног пуњења и пражњења, прекомерног пражњења, кратког споја и других грешака у раду), широк температурни опсег, нетоксичан или мање токсичан и без загађивања животне средине. Одабир ЛиФеПО4 као позитивне електроде за литијум-гвожђе-фосфатне батерије има добре захтеве за перформансе, посебно за пражњење са брзином пражњења (5-10Ц пражњење), стабилан напон пражњења, безбедност (без сагоревања, без експлозије), животни век (број циклуса) , и нема загађења животне средине. То је тренутно најбоља батерија за извоз велике струје.
гориво ћелија
Фуел Целл је уређај за електрохемијску конверзију енергије за процесе без сагоревања. Водоник (и друга горива) и кисеоник се непрекидно претварају у електричну енергију. Принцип рада је да се Х2 оксидује у Х и е - под дејством анодног катализатора. Х и О2 производе воду у катодној реакцији, која до позитивне електроде стиже кроз мембрану за измену протона. Е струја се генерише кроз спољашње коло и непрекидно реагује да би стигла до негативне електроде. Иако горивне ћелије садрже реч 'батерија', оне нису традиционални уређаји за складиштење енергије, већ врста опреме за производњу енергије, што је највећа разлика између горивних ћелија и традиционалних батерија.
Горивне ћелије су идеална 'замена за моторе са унутрашњим сагоревањем'. Водоник је главно гориво за горивне ћелије. Са становишта безбедности горива, водоник је нетоксичан и безопасан, а производ је вода, нетоксичан и безопасан, зелен и чист. Густина водоника је мала, а када водоник под високим притиском цури и сагорева, формира бакљу и не дифундује у околину. Због тога је безбедност водоника већа него код фосилних горива као што су природни гас и нафта. Из перспективе перформанси, ефикасност конверзије енергије горивих ћелија је 50-70%, а густина снаге је око 3кВ/ВЛ. Густина снаге дизел мотора је приближно 1,3 кВ/Л, што га чини идеалном „заменом за мотори са унутрашњим сагоревањем'. Густина енергије горивних ћелија може да достигне 500Вх/кг, са животним веком од око 4000 циклуса, а њихове перформансе су супериорније у односу на литијумске батерије.