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电动汽车的动力电池有哪些类型?

2025-09-03 16:29 发布

动力电池是指为工具提供动力来源的电源,主要应用于电动汽车、电动列车、电动自行车及高尔夫球车等领域:

与用于汽车发动机启动的启动电池不同,动力电池多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。目前,新能源汽车中使用的动力电池类型主要包含锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池和钠硫蓄电池。

锂离子电池是一种二次电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。锂离子电池具备能量密度大、平均输出电压高、自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、循环性能优越、可快速充放电等特点。此外,锂离子电池充电效率高达100%,输出功率大,使用寿命长,且不含任何有害物质,被称为绿色电池。

镍氢电池是一种性能良好的蓄电池,分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池的正极活性物质为Ni2,负极活性物质为金属氢化物,也称储氢合金,电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。活性物质构成电极极片的工艺方式主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等,不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异,一般根据使用条件选择不同的工艺生产电池。

燃料电池是一种将燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。燃料电池通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高;另外,燃料电池用燃料和氧气作为原料;同时没有机械传动部件,故没有噪声污染,排放出的有害气体极少。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术。

铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。在放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;在充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V。在应用中,经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池,还有24V、36V、48V等。

钠硫电池是以Na-beta-氧化铝为电解质和隔膜,并分别以金属钠和多硫化钠为负极和正极的二次电池。钠硫电池用于储能具有独到的优势,主要体现在原材料和制备成本低、能量和功率密度大、效率高、不受场地限制、维护方便等方面。钠硫电池体积小、容量大、寿命长、效率高,在电力储能中广泛应用于削峰填谷、应急电源、风力发电等储能方面。

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