求電動車電池??
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 10:15:23
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求電動車電池??【專家解說】:概述現(xiàn)在的電動車上絕大多數(shù)裝的是鉛酸蓄電池,因為鉛酸蓄電池成本低,性價比高?! ?860年,法國的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨特之處是,
【專家解說】:
概述現(xiàn)在的電動車上絕大多數(shù)裝的是鉛酸蓄電池,因為鉛酸蓄電池成本低,性價比高。
1860年,法國的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨特之處是,當(dāng)電池使用一段使電壓下降時,可以給它通以反向電流,使電池電壓回升。因為這種電池能充電,可以反復(fù)使用,所以稱它為“鉛酸蓄電池”。
鉛蓄電池(Sealed Rechargeable Battery):常用的充電電池除了鋰電池之外,鉛酸電池也是非常重要的一個電池統(tǒng)。但其體積和重量一直無法獲得有效的改善,因此目前最常見還是使用在汽車、摩托車發(fā)動之上。鉛酸電池最大的改良,則是新近采用高效率氧氣重組技術(shù)完成水份再生,藉此達(dá)到完全密封不需加水的目的,而制成的“免加水電池”其壽命可長達(dá)4年(單一極板電壓 2V)。
鉛蓄電池的特點:
鉛蓄電池的優(yōu)點是放電時電動勢較穩(wěn)定,缺點是比能量(單位重量所蓄電能)小,對環(huán)境腐蝕性強。鉛蓄電池的工作電壓平穩(wěn)、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數(shù)百個循環(huán)、貯存性能好(尤其適于干式荷電貯存)、造價較低,因而應(yīng)用廣泛。
鉛蓄電池的工作原理: 鉛蓄電池由正極板群、負(fù)極板群、電解液和容器等組成。充電后的正極板是棕褐色的二氧化鉛(PbO2),負(fù)極板是灰色的絨狀鉛(Pb),當(dāng)兩極板放置在濃度為27%~37%的硫酸(H2SO4)水溶液中時,極板的鉛和硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),二價的鉛正離子(Pb2+)轉(zhuǎn)移到電解液中,在負(fù)極板上留下兩個電子(2e-)。由于正負(fù)電荷的引力,鉛正離子聚集在負(fù)極板的周圍,而正極板在電解液中水分子作用下有少量的二氧化鉛(PbO2)滲入電解液,其中兩價的氧離子和水化合,使二氧化鉛分子變成可離解的一種不穩(wěn)定的物質(zhì)——氫氧化鉛〔Pb(OH4〕)。氫氧化鉛由4價的鉛正離子(Pb4+)和4個氫氧根〔4(OH)-〕組成。4價的鉛正離子(Pb4+)留在正極板上,使正極板帶正電。由于負(fù)極板帶負(fù)電,因而兩極板間就產(chǎn)生了一定的電位差,這就是電池的電動勢。當(dāng)接通外電路,電流即由正極流向負(fù)極。在放電過程中,負(fù)極板上的電子不斷經(jīng)外電路流向正極板,這時在電解液內(nèi)部因硫酸分子電離成氫正離子(H+)和硫酸根負(fù)離子(SO42-),在離子電場力作用下,兩種離子分別向正負(fù)極移動,硫酸根負(fù)離子到達(dá)負(fù)極板后與鉛正離子結(jié)合成硫酸鉛(PbSO4)。在正極板上,由于電子自外電路流入,而與4價的鉛正離子(Pb4+)化合成2價的鉛正離子(Pb2+),并立即與正極板附近的硫酸根負(fù)離子結(jié)合成硫酸鉛附著在正極上。
隨著蓄電池的放電,正負(fù)極板都受到硫化,同時電解液中的硫酸逐漸減少,而水分增多,從而導(dǎo)致電解液的比重下降在實際使用中,可以通過測定電解液的比重來確定蓄電池的放電程度。在正常使用情況下,鉛蓄電池不宜放電過度,否則將使和活性物質(zhì)混在一起的細(xì)小硫酸鉛晶體結(jié)成較大的體,這不僅增加了極板的電阻,而且在充電時很難使它再還原,直接影響蓄池的容量和壽命。鉛蓄電池充電是放電的逆過程。
鉛酸蓄電池充、放電化學(xué)反應(yīng)的原理方程式如下:
正極: PbO2 + 2e + SO4 2- + 4H+ == PbSO4 + 2H2O
負(fù)極: Pb -2e + SO4 2- == PbSO4
總反應(yīng): PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2 PbSO4 + 2H2O
鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)原
Parts組件 材料 作用
正極 正極為鉛-銻-鈣合金欄板,內(nèi)含氧化鉛為活性物質(zhì) 保證足夠的容量
長時間使用中保持蓄電池容量,減小自放電
負(fù)極 負(fù)極為鉛-銻-鈣合金欄板,內(nèi)含海綿狀纖維活性物質(zhì) 保證足夠的容量
長時間使用中保持蓄電池容量,減小自放電
隔板 先進(jìn)的多微孔AGM隔板保持電解液,防止正極裕負(fù)極短路。隔板采用無紡超細(xì)玻璃纖維,在硫酸中化學(xué)性能穩(wěn)定。多孔結(jié)構(gòu)有助于保持活性物質(zhì)反應(yīng)所需的電解液 防止正負(fù)極短路
保持電解液
防止活性物質(zhì)從電極表面脫落
電解液 在電池的電化學(xué)反應(yīng)中,硫酸作為電解液傳導(dǎo)離子 使電子能在電池正負(fù)極活性物質(zhì)間轉(zhuǎn)移
外殼和蓋子 在沒有特別說明下,外殼和蓋子為ABS樹脂 提供電池正負(fù)極組合欄板放置的空間
具有足夠的機械強度可承受電池內(nèi)部壓力
安全閥 材質(zhì)為具有優(yōu)質(zhì)耐酸和抗老化的合成橡膠。帽狀閥中有氯丁二烯橡膠制成的單通道排氣閥 電池內(nèi)壓高于正常壓力時釋放氣體,保持壓力正常
阻止氧氣進(jìn)入
端子 根據(jù)電池的不同,正負(fù)極端子可為連接片、棒狀、螺柱或引出線。端子的密封為可靠的粘結(jié)劑密封。
密封件的顏色:紅色為正極,黑色為負(fù)極 密封端子有助于大電流放電和長的使用壽命
還有部分電動車電池用的是鋰電池
鋰電池的描述 鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來自于偉大的發(fā)明家愛迪生,使用以下反應(yīng):
Li+MnO2=LiMnO2
該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),放電。
由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。
但現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
1 具有更高的能量重量比和能量體積比
2、電壓高,單節(jié)鋰電池電壓為3.6V,約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓;
3、自放電小可長時間存放,這是該電池最突出的優(yōu)越性;
4、鋰電池安全性能較差;
什么是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位,W是瓦、h是小時;kg是千克(重量單位),L是升(體積單位)。
鋰電池結(jié)構(gòu)
鋰電池通常有兩種外型:圓柱型和長方型。
電池內(nèi)部采用螺旋繞制結(jié)構(gòu),用一種非常精細(xì)而滲透性很強的聚乙烯薄膜隔離材料在正、負(fù)極間間隔而成。正極包括由鋰和二氧化鈷組成的鋰離子收集極及由鋁薄膜組成的電流收集極。負(fù)極由片狀碳材料組成的鋰離子收集極和銅薄膜組成的電流收集極組成。電池內(nèi)充有有機電解質(zhì)溶液。另外還裝有安全閥和PTC元件,以便電池在不正常狀態(tài)及輸出短路時保護(hù)電池不受損壞。
單節(jié)鋰電池的電壓為3.6V,容量也不可能無限大,因此,常常將單節(jié)鋰電池進(jìn)行串、并聯(lián)處理,以滿足不同場合的要求。
鋰電池的應(yīng)用
隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設(shè)備日益增多,對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實用階段。
最早得以應(yīng)用于心臟起搏器中。由于鋰電池的自放電率極低,放電電壓平緩。使得起搏器植入人體長期使用成為可能。
鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計算機,計算器,照相機、手表中。
現(xiàn)在,鋰電池大量應(yīng)用在手機上,可以說是最大的應(yīng)用群體?! ∵€有少量用于電動車上
概述現(xiàn)在的電動車上絕大多數(shù)裝的是鉛酸蓄電池,因為鉛酸蓄電池成本低,性價比高。
1860年,法國的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨特之處是,當(dāng)電池使用一段使電壓下降時,可以給它通以反向電流,使電池電壓回升。因為這種電池能充電,可以反復(fù)使用,所以稱它為“鉛酸蓄電池”。
鉛蓄電池(Sealed Rechargeable Battery):常用的充電電池除了鋰電池之外,鉛酸電池也是非常重要的一個電池統(tǒng)。但其體積和重量一直無法獲得有效的改善,因此目前最常見還是使用在汽車、摩托車發(fā)動之上。鉛酸電池最大的改良,則是新近采用高效率氧氣重組技術(shù)完成水份再生,藉此達(dá)到完全密封不需加水的目的,而制成的“免加水電池”其壽命可長達(dá)4年(單一極板電壓 2V)。
鉛蓄電池的特點:
鉛蓄電池的優(yōu)點是放電時電動勢較穩(wěn)定,缺點是比能量(單位重量所蓄電能)小,對環(huán)境腐蝕性強。鉛蓄電池的工作電壓平穩(wěn)、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數(shù)百個循環(huán)、貯存性能好(尤其適于干式荷電貯存)、造價較低,因而應(yīng)用廣泛。
鉛蓄電池的工作原理: 鉛蓄電池由正極板群、負(fù)極板群、電解液和容器等組成。充電后的正極板是棕褐色的二氧化鉛(PbO2),負(fù)極板是灰色的絨狀鉛(Pb),當(dāng)兩極板放置在濃度為27%~37%的硫酸(H2SO4)水溶液中時,極板的鉛和硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),二價的鉛正離子(Pb2+)轉(zhuǎn)移到電解液中,在負(fù)極板上留下兩個電子(2e-)。由于正負(fù)電荷的引力,鉛正離子聚集在負(fù)極板的周圍,而正極板在電解液中水分子作用下有少量的二氧化鉛(PbO2)滲入電解液,其中兩價的氧離子和水化合,使二氧化鉛分子變成可離解的一種不穩(wěn)定的物質(zhì)——氫氧化鉛〔Pb(OH4〕)。氫氧化鉛由4價的鉛正離子(Pb4+)和4個氫氧根〔4(OH)-〕組成。4價的鉛正離子(Pb4+)留在正極板上,使正極板帶正電。由于負(fù)極板帶負(fù)電,因而兩極板間就產(chǎn)生了一定的電位差,這就是電池的電動勢。當(dāng)接通外電路,電流即由正極流向負(fù)極。在放電過程中,負(fù)極板上的電子不斷經(jīng)外電路流向正極板,這時在電解液內(nèi)部因硫酸分子電離成氫正離子(H+)和硫酸根負(fù)離子(SO42-),在離子電場力作用下,兩種離子分別向正負(fù)極移動,硫酸根負(fù)離子到達(dá)負(fù)極板后與鉛正離子結(jié)合成硫酸鉛(PbSO4)。在正極板上,由于電子自外電路流入,而與4價的鉛正離子(Pb4+)化合成2價的鉛正離子(Pb2+),并立即與正極板附近的硫酸根負(fù)離子結(jié)合成硫酸鉛附著在正極上。
隨著蓄電池的放電,正負(fù)極板都受到硫化,同時電解液中的硫酸逐漸減少,而水分增多,從而導(dǎo)致電解液的比重下降在實際使用中,可以通過測定電解液的比重來確定蓄電池的放電程度。在正常使用情況下,鉛蓄電池不宜放電過度,否則將使和活性物質(zhì)混在一起的細(xì)小硫酸鉛晶體結(jié)成較大的體,這不僅增加了極板的電阻,而且在充電時很難使它再還原,直接影響蓄池的容量和壽命。鉛蓄電池充電是放電的逆過程。
鉛酸蓄電池充、放電化學(xué)反應(yīng)的原理方程式如下:
正極: PbO2 + 2e + SO4 2- + 4H+ == PbSO4 + 2H2O
負(fù)極: Pb -2e + SO4 2- == PbSO4
總反應(yīng): PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2 PbSO4 + 2H2O
鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)原
Parts組件 材料 作用
正極 正極為鉛-銻-鈣合金欄板,內(nèi)含氧化鉛為活性物質(zhì) 保證足夠的容量
長時間使用中保持蓄電池容量,減小自放電
負(fù)極 負(fù)極為鉛-銻-鈣合金欄板,內(nèi)含海綿狀纖維活性物質(zhì) 保證足夠的容量
長時間使用中保持蓄電池容量,減小自放電
隔板 先進(jìn)的多微孔AGM隔板保持電解液,防止正極裕負(fù)極短路。隔板采用無紡超細(xì)玻璃纖維,在硫酸中化學(xué)性能穩(wěn)定。多孔結(jié)構(gòu)有助于保持活性物質(zhì)反應(yīng)所需的電解液 防止正負(fù)極短路
保持電解液
防止活性物質(zhì)從電極表面脫落
電解液 在電池的電化學(xué)反應(yīng)中,硫酸作為電解液傳導(dǎo)離子 使電子能在電池正負(fù)極活性物質(zhì)間轉(zhuǎn)移
外殼和蓋子 在沒有特別說明下,外殼和蓋子為ABS樹脂 提供電池正負(fù)極組合欄板放置的空間
具有足夠的機械強度可承受電池內(nèi)部壓力
安全閥 材質(zhì)為具有優(yōu)質(zhì)耐酸和抗老化的合成橡膠。帽狀閥中有氯丁二烯橡膠制成的單通道排氣閥 電池內(nèi)壓高于正常壓力時釋放氣體,保持壓力正常
阻止氧氣進(jìn)入
端子 根據(jù)電池的不同,正負(fù)極端子可為連接片、棒狀、螺柱或引出線。端子的密封為可靠的粘結(jié)劑密封。
密封件的顏色:紅色為正極,黑色為負(fù)極 密封端子有助于大電流放電和長的使用壽命
還有部分電動車電池用的是鋰電池
鋰電池的描述 鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來自于偉大的發(fā)明家愛迪生,使用以下反應(yīng):
Li+MnO2=LiMnO2
該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),放電。
由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。
但現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
1 具有更高的能量重量比和能量體積比
2、電壓高,單節(jié)鋰電池電壓為3.6V,約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓;
3、自放電小可長時間存放,這是該電池最突出的優(yōu)越性;
4、鋰電池安全性能較差;
什么是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位,W是瓦、h是小時;kg是千克(重量單位),L是升(體積單位)。
鋰電池結(jié)構(gòu)
鋰電池通常有兩種外型:圓柱型和長方型。
電池內(nèi)部采用螺旋繞制結(jié)構(gòu),用一種非常精細(xì)而滲透性很強的聚乙烯薄膜隔離材料在正、負(fù)極間間隔而成。正極包括由鋰和二氧化鈷組成的鋰離子收集極及由鋁薄膜組成的電流收集極。負(fù)極由片狀碳材料組成的鋰離子收集極和銅薄膜組成的電流收集極組成。電池內(nèi)充有有機電解質(zhì)溶液。另外還裝有安全閥和PTC元件,以便電池在不正常狀態(tài)及輸出短路時保護(hù)電池不受損壞。
單節(jié)鋰電池的電壓為3.6V,容量也不可能無限大,因此,常常將單節(jié)鋰電池進(jìn)行串、并聯(lián)處理,以滿足不同場合的要求。
鋰電池的應(yīng)用
隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設(shè)備日益增多,對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實用階段。
最早得以應(yīng)用于心臟起搏器中。由于鋰電池的自放電率極低,放電電壓平緩。使得起搏器植入人體長期使用成為可能。
鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計算機,計算器,照相機、手表中。
現(xiàn)在,鋰電池大量應(yīng)用在手機上,可以說是最大的應(yīng)用群體?! ∵€有少量用于電動車上
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