Baterie je obecný termín pro baterie, což je mezi lidmi široce používaný název, ale lithium-iontové baterie, nikl-metal hydridové baterie, nikl-kadmiové baterie, olověné baterie atd. všechny lze nazvat bateriemi. Následuje úvod k typům baterií, které byly uvedeny do průmyslových aplikací na trhu.
Baterie je zdrojem energie elektrického vozidla. V současnosti je klíčovým faktorem omezujícím vývoj elektromobilů nevyhovující napájecí zvířecí baterie. Důležitými výkonnostními ukazateli baterií pro elektromobily jsou měrná energie, měrný výkon a životnost. Aby elektrická vozidla konkurovala vozidlům se spalovacím motorem, je klíčové vyvinout baterie s vysokou specifickou energií, vysokým specifickým výkonem, dlouhou životností a nízkou cenou.
- Olověná baterie
Olověné baterie mají více než 100letou historii a jsou široce používány jako startovací zdroje energie pro vozidla se spalovacím motorem.
Je to také vyspělá baterie pro elektromobily. Má dobrou spolehlivost, snadno dostupné suroviny a nízkou cenu; jeho měrný výkon může v zásadě splnit požadavky na výkon elektrických vozidel. Má to ale dvě velké nevýhody; jeden má nízkou specifickou energii, zabírá příliš mnoho hmoty a objemu a má krátkou vzdálenost na jedno nabití; druhou je krátká životnost a vysoké náklady na používání.
- Nikl-kadmiová baterie
Použití nikl-kadmiových baterií je na druhém místě po olověných bateriích a jejich měrná energie může dosáhnout 55W/kg a měrný výkon přesahuje 190W/kg. Lze jej rychle nabít a má dlouhou životnost cyklu, která je více než dvojnásobná oproti olověným bateriím a může dosáhnout více než 2 000násobku, ale cena je 4 až 5krát vyšší než u olověných baterií. Přestože jsou jeho počáteční pořizovací náklady vysoké, jeho dlouhodobé skutečné náklady na užívání nejsou vysoké vzhledem k jeho výhodám v oblasti energie a životnosti. Nevýhodou je „paměťový efekt“, kterým lze snadno snížit dostupnou kapacitu baterie v důsledku špatného nabíjení a vybíjení. Po zhruba desetinásobném použití se musí plně nabít a vybít. Pokud dojde k „paměťovému efektu“, měl by být nepřetržitě nabíjen a vybíjen 3 až 5krát, aby se paměť uvolnila. Kromě toho je kadmium toxické, proto je třeba věnovat pozornost jeho recyklaci při používání, aby se zabránilo znečištění životního prostředí kadmiem.
- Sodno-sirná baterie
Výhody sodno-sírových baterií: Jednou z nich je vysoká měrná energie. Jeho teoretická měrná energie je 760W/kg, což je ve skutečnosti více než 100W/kg, což je 3 až 4krát více než u olověných baterií; druhý je, že se může vybíjet vysokým proudem a vysokým výkonem. Jeho hustota vybíjecího proudu může obecně dosáhnout 200 ~ 300 mA/mm2 a v okamžiku může uvolnit trojnásobek své vlastní energie; další je vysoká účinnost nabíjení a vybíjení. Vzhledem k tomu, že je použit pevný elektrolyt, nedochází k samovybíjení a vedlejším reakcím běžně používaným u sekundárních baterií s tekutým elektrolytem a proudová účinnost nabíjení a vybíjení je téměř 100 %. Nevýhodou sodno-sírové baterie je, že její pracovní teplota je 300 ~ 350 ℃. Proto musí být baterie během provozu zahřívána a udržována v teple. Vysokoteplotní koroze je vážná a životnost baterie je krátká. Nyní existují vysoce výkonné vakuové izolační technologie, které mohou tento problém efektivně vyřešit. Existují také problémy, jako je stabilita výkonu a zabezpečení použití, které nejsou ideální. V 80. a 90. letech se zahraniční země zaměřily na vývoj sodno-sírových baterií jako aplikací při určitých příležitostech (jako je skladování energie v elektrárnách) a stále více a více ukazovalo svou převahu. V tomto ohledu udělaly nejvýraznější pokrok japonské společnosti. Jako obecně optimistická baterie pro elektromobily v blízké budoucnosti byla zařazena jako střednědobá vývojová baterie pro elektromobily United States Advanced Battery Consortium (USMABC). ; Měrná energie dosahuje 109W/kg, životnost cyklu je 1200krát a ten nejlepší má při zatěžkávací zkoušce najeto 2300 km bez poruchy.
- NiMH baterie
Nikl-metal hydridové baterie jsou alkalické baterie. Nikl-metal hydridové baterie mají dlouhou životnost a nemají paměťový efekt, ale jsou drahé. Přestože jsou jeho počáteční pořizovací náklady vysoké, jeho dlouhodobé skutečné náklady na užívání nejsou vysoké vzhledem k jeho výhodám v oblasti energie a životnosti. V současné době mají zahraniční společnosti vyrábějící nikl-metal hydridové baterie pro elektromobily v současnosti dva typy jednotkových článků, 80A a 130A, se měrnou energií 75-80W/kg a životností více než 600krát. Tento druh baterie je instalován na několika elektrických vozidlech pro zkušební použití. Jeden typ vozidla dokáže ujet 345 km na jedno nabití a jedno vozidlo může ujet více než 80 000 kilometrů za rok. Kvůli vysoké ceně zatím není k dispozici sériová výroba. V tuzemsku byly vyvinuty jednotkové články 55A a 100A se specifickou energií 65W/kg a hustotou výkonu více než 800W/kg nikl-metalhydridových baterií.
- Lithium-iontová baterie
Lithium-iontové sekundární baterie, jako nové vysokonapěťové dobíjecí baterie s vysokou energetickou hustotou, mají díky svým jedinečným fyzikálním a elektrochemickým vlastnostem širokou škálu vyhlídek pro civilní a speciální aplikace. Jeho vynikající vlastnosti jsou: nízká hmotnost, velká akumulace energie, žádné znečištění, žádný paměťový efekt a dlouhá životnost. V případě stejného objemu a hmotnosti je akumulační kapacita lithium-iontových baterií 1,6krát větší než u nikl-vodíkových baterií a 4krát větší než u nikl-kadmiových baterií. V současnosti lidské bytosti vyvinuly a využily pouze 20 % až 30 % své teoretické síly, takže vyhlídky rozvoje jsou velmi vysoké. Jasný. Zároveň se jedná o skutečnou zelenou baterii, která nebude znečišťovat životní prostředí a v současné době je to nejlepší baterie, kterou lze u elektromobilů aplikovat. moje země začala vyvíjet a používat lithium-iontové baterie v 90. letech 20. století a dosud dosáhla průlomu tím, že vyvinula lithium-iontové baterie se zcela nezávislými právy duševního vlastnictví.
- Baterie setrvačníku
Setrvačníková baterie je nová koncepce baterie navržená v 90. letech 20. století. Prolamuje omezení chemických baterií a využívá fyzikální metody k dosažení akumulace energie. Když se setrvačník otáčí určitou úhlovou rychlostí, má určitou kinetickou energii. Setrvačníková baterie přeměňuje svou kinetickou energii na elektrickou energii. High-tech setrvačník se používá k ukládání elektrické energie, podobně jako standardní baterie. V setrvačníkové baterii je motor. Při nabíjení běží motor jako motor. Motor poháněný externím napájecím zdrojem pohání setrvačník tak, aby se otáčel vysokou rychlostí, to znamená „nabíjení“ baterie setrvačníku elektřinou zvyšuje rychlost setrvačníku pro zvýšení jeho funkce; výboj Když je motor ve stavu generátoru, vydává elektrickou energii ven poháněnou setrvačníkem, aby dokončil přeměnu mechanické energie (kinetické energie) na elektrickou energii. Když je baterie setrvačníku napájena, otáčky setrvačníku postupně klesají. Setrvačník setrvačníkové baterie běží ve vakuovém prostředí s velmi vysokou rychlostí (200 000 ot/min) a použitá ložiska jsou bezkontaktní magnetická ložiska. Uvádí se, že měrná energie setrvačníkové baterie může dosáhnout 150W/kg, měrný výkon 5000~10000W/kg, životnost může být až 25 let a elektromobil může ujet 5 milionů kilometrů.
- Nikl-zinková baterie
Nová uzavřená nikl-zinková baterie má výhody vysokého výkonu, vysokého výkonu a vysokého vybíjení proudu. Tato výhoda umožňuje nikl-zinkovým bateriím pokrýt energetické potřeby elektrických vozidel pro výlety, stoupání a zrychlení na jedno nabití. Nikl-zinková baterie je produkt vyvinutý a vyrobený společností National Energy Research Corporation (ERC) Spojených států amerických a Xiamen Battery Factory s ní spolupracovala na uvedení tohoto produktu. Nikl-zinkové baterie jsou velmi konkurenceschopné baterie. Jeho předností je, že jeho měrná energie dosahuje více než 50Wh/k a jeho objemová energie překonala nikl-kadmiové baterie a je menší než u nikl-vodíkových baterií. Vysoký proudový výboj, napětí baterie bude vyvážené v širokém rozsahu a má dlouhou životnost, životnost ≥ 500krát. Doba nabíjení ≤ 3,5 h, rychlé nabíjení ≤ 1 h. Zejména stojí za zmínku, že odolnost proti samovybíjení vůči útlumu náboje je velmi dobrá. Při pokojové teplotě po dobu jednoho měsíce je samovybíjení menší než 30 % jmenovitého nabití. Při vysoké teplotě 50 °C, když je baterie vybitá při C/3, se nabití baterie sníží na ≤ 10 % jmenovitého nabití, zatímco při 15 °C je vybití C/3 na ≤ 30 %. Nikl-zinkové baterie a olověné baterie mají dobrou kompatibilitu a všechna vozidla, která používají olověné baterie, lze vyměnit za nikl-zinkové baterie. Soudě podle aktuální ceny jsou nikl a zinek stále o něco dražší, ale předpokládá se, že po zvýšení objemu jeho aplikace cena přirozeně klesne. Díky kompatibilitě s olověnými bateriemi jsou nikl-zinkové baterie pohodlnější pro výměnu olověných baterií a stávají se ideálním zdrojem energie pro elektrická vozidla.
- Zinko-vzduchová baterie
Zinko-vzduchová baterie, známá také jako zinko-kyslíková baterie, je druh kov-vzduchové baterie. Teoretická hodnota měrné energie zinko-vzduchového akumulátoru je 1350W/kg a současná měrná energie dosáhla 230Wh/kg, což je téměř 8x více než u olověného akumulátoru.
Je vidět, že vývojový prostor zinko-vzduchové baterie je velmi velký. Zinko-vzduchovou baterii lze provozovat pouze výměnou zinkové elektrody.
"Mechanické nabíjení". Doba pro výměnu elektrody může být dokončena do 3 minut. Nasaďte novou zinkovou elektrodu, "nabijte"
Velmi krátká doba, velmi pohodlné. Vývoj takové baterie eliminuje potřebu výstavby zařízení sociálního zabezpečení, jako jsou dobíjecí stanice. Zinkové elektrody lze zakoupit v supermarketech, provozovnách baterií, prodejnách autodílů atd., což je velmi přínosné pro popularizaci tohoto akumulátorového elektrického vozidla. Baterie má výhody malých rozměrů, velké nabíjecí kapacity, malé hmotnosti, normálního provozu v širokém teplotním rozsahu, bez koroze, bezpečného a spolehlivého provozu a nízkých nákladů. V současnosti je kapacita nabití testovaného akumulátoru pouze pětkrát vyšší než u olověného akumulátoru, což není ideální. Pozornost světa však upoutalo nabití 5x vyšší než u olověných baterií. Spojené státy, Mexiko, Singapur a některé evropské země je vyzkoušely na poštovních autech, autobusech a motocyklech. Je to také velmi slibné elektrické vozidlo. Baterie.