Batterij is een algemene term voor batterijen, wat een veelgebruikte naam is onder de mensen, maar lithium-ionbatterijen, nikkel-metaalhydridebatterijen, nikkel-cadmiumbatterijen, loodzuurbatterijen, enz. kunnen allemaal batterijen worden genoemd. Het volgende is een inleiding tot de soorten batterijen die in industriële toepassingen op de markt zijn gebracht.
De batterij is de energiebron van het elektrische voertuig. Momenteel is de belangrijkste factor die de ontwikkeling van elektrische voertuigen belemmert de onbevredigende batterij voor het vermogen van dieren. De belangrijke prestatie-indicatoren van accu's van elektrische voertuigen zijn specifieke energie, specifiek vermogen en levensduur. Om elektrische voertuigen te laten concurreren met voertuigen met een verbrandingsmotor, is het essentieel om batterijen te ontwikkelen met een hoge specifieke energie, een hoog specifiek vermogen, een lange levensduur en lage kosten.
- Lood zuur batterij
Loodzuuraccu's hebben een geschiedenis van meer dan 100 jaar en worden veel gebruikt als startstroombron voor voertuigen met een verbrandingsmotor.
Het is ook een volwassen batterij voor elektrische voertuigen. Het heeft een goede betrouwbaarheid, gemakkelijk beschikbare grondstoffen en een lage prijs; zijn specifieke vermogen kan in principe voldoen aan de stroomvereisten van elektrische voertuigen. Maar het heeft twee grote nadelen; de ene heeft een lage specifieke energie, neemt te veel massa en volume in en heeft een korte kilometerstand op een enkele lading; de andere is een korte levensduur en hoge gebruikskosten.
- Nikkel-cadmium batterij
De toepassing van nikkel-cadmium-batterijen komt op de tweede plaats na loodzuurbatterijen, en de specifieke energie ervan kan 55 W/kg bereiken en het specifieke vermogen overschrijdt 190 W/kg. Het kan snel worden opgeladen en heeft een lange levensduur, die meer dan twee keer zo lang is als die van loodzuurbatterijen, en kan oplopen tot meer dan 2000 keer, maar de prijs is 4 tot 5 keer die van loodzuurbatterijen. Hoewel de initiële aanschafkosten hoog zijn, zijn de werkelijke gebruikskosten op lange termijn niet hoog vanwege de voordelen op het gebied van energie en levensduur. Nadeel is dat er een "geheugen-effect" is, waardoor de beschikbare capaciteit van de batterij door slecht laden en ontladen gemakkelijk te verminderen is. Het moet na ongeveer tien keer gebruik volledig worden opgeladen en ontladen. Als er een "geheugeneffect" is, moet het 3 tot 5 keer continu worden opgeladen en ontladen om het geheugen vrij te maken. Bovendien is cadmium giftig, dus er moet aandacht worden besteed aan recycling in gebruik om milieuvervuiling door cadmium te voorkomen.
- Natrium-zwavel batterij
De voordelen van natrium-zwavelbatterijen: een daarvan is een hoge specifieke energie. De theoretische specifieke energie is 760 W/kg, wat eigenlijk meer is dan 100 W/kg, wat 3 tot 4 keer zo hoog is als die van loodzuuraccu's; de andere is dat het kan ontladen met een hoge stroomsterkte en een hoog vermogen. Zijn ontlaadstroomdichtheid kan in het algemeen 200~300mA/mm2 bereiken en kan in een oogwenk 3 keer zijn inherente energie vrijgeven; een andere is een hoge laad- en ontlaadefficiëntie. Aangezien de vaste elektrolyt wordt gebruikt, is er geen zelfontlading en nevenreacties die gewoonlijk worden gebruikt in secundaire batterijen met vloeibare elektrolyt, en de huidige efficiëntie van laden en ontladen is bijna 100%. Het nadeel van een natriumzwavelbatterij is dat de werktemperatuur 300 ~ 350 is. Daarom moet de batterij tijdens het gebruik worden verwarmd en warm gehouden. De corrosie bij hoge temperatuur is ernstig en de levensduur van de batterij is kort. Nu zijn er hoogwaardige vacuümisolatietechnologie die dit probleem effectief kan oplossen. Er zijn ook problemen zoals prestatiestabiliteit en gebruiksbeveiliging die niet ideaal zijn. In de jaren tachtig en negentig richtte het buitenland zich op de ontwikkeling van natriumzwavelbatterijen als toepassingen in vaste gelegenheden (zoals energieopslag in elektriciteitscentrales), en toonden steeds meer hun superioriteit. In dit opzicht hebben Japanse bedrijven de grootste vooruitgang geboekt. Als een over het algemeen optimistische batterij voor elektrische voertuigen in de nabije toekomst, is deze door het United States Advanced Battery Consortium (USMABC) vermeld als een batterij voor elektrische voertuigen voor de middellange termijn. ; De specifieke energie bereikt 109 W/kg, de levensduur is 1200 keer en de beste heeft 2300 km afgelegd zonder problemen tijdens de laadtest.
- NiMH-batterij
Nikkel-metaalhydridebatterijen zijn alkalinebatterijen. Nikkel-metaalhydridebatterijen hebben een lange levensduur en geen geheugeneffect, maar ze zijn duur. Hoewel de initiële aanschafkosten hoog zijn, zijn de werkelijke gebruikskosten op lange termijn niet hoog vanwege de voordelen op het gebied van energie en levensduur. Op dit moment hebben buitenlandse bedrijven die nikkel-metaalhydridebatterijen voor elektrische voertuigen produceren momenteel twee soorten eenheidscellen, 80A en 130A, met een specifieke energie van 75-80W/kg en een levensduur van meer dan 600 keer. Dit type batterij wordt op verschillende elektrische voertuigen geïnstalleerd voor proefgebruik. Eén type voertuig kan 345 km afleggen op één lading en één voertuig kan meer dan 80.000 kilometer afleggen in één jaar. Vanwege de hoge prijs is massaproductie nog niet beschikbaar. In eigen land zijn er 55A- en 100A-eenheidscellen ontwikkeld, met een specifieke energie van 65W/kg en een vermogensdichtheid van meer dan 800W/kg nikkel-metaalhydridebatterijen.
- Lithium ion batterij
Secundaire lithium-ionbatterijen, als nieuwe herlaadbare batterijen met hoog voltage en hoge energiedichtheid, hebben een breed scala aan mogelijkheden voor civiele en speciale toepassingen vanwege hun unieke fysische en elektrochemische eigenschappen. De opvallende kenmerken zijn: lichtgewicht, grote energieopslag, geen vervuiling, geen geheugeneffect en lange levensduur. Bij hetzelfde volume en gewicht is de opslagcapaciteit van lithium-ionbatterijen 1,6 keer die van nikkel-waterstofbatterijen en 4 keer die van nikkel-cadmiumbatterijen. Op dit moment hebben mensen slechts 20% tot 30% van hun theoretische kracht ontwikkeld en gebruikt, dus de ontwikkelingsvooruitzichten zijn erg hoog. helder. Tegelijkertijd is het een echte groene batterij die het milieu niet vervuilt en momenteel de beste batterij is die kan worden toegepast in elektrische voertuigen. mijn land begon in de jaren negentig lithium-ionbatterijen te ontwikkelen en te gebruiken, en heeft tot nu toe doorbraken bereikt door lithium-ionbatterijen te ontwikkelen met volledig onafhankelijke intellectuele eigendomsrechten.
- Vliegwiel batterij
De vliegwielbatterij is een nieuw conceptbatterij die in de jaren negentig werd voorgesteld. Het doorbreekt de beperkingen van chemische batterijen en gebruikt fysieke methoden om energieopslag te realiseren. Wanneer het vliegwiel met een bepaalde hoeksnelheid draait, heeft het een bepaalde hoeveelheid kinetische energie. De vliegwielbatterij zet zijn kinetische energie om in elektrische energie. Een hightech vliegwiel wordt gebruikt om elektrische energie op te slaan, net als een standaardbatterij. Er zit een motor in de vliegwielaccu. Tijdens het opladen loopt de motor als een motor. Aangedreven door een externe voeding, drijft de motor het vliegwiel aan om met hoge snelheid te draaien, dat wil zeggen, het "opladen" van de vliegwielbatterij met elektriciteit verhoogt de snelheid van het vliegwiel om zijn functie te vergroten; ontlading Wanneer de motor in de staat van generator is, voert hij elektrische energie uit naar buiten, aangedreven door het vliegwiel, om de omzetting van mechanische energie (kinetische energie) in elektrische energie te voltooien. Wanneer de vliegwielaccu wordt gevoed, neemt de snelheid van het vliegwiel geleidelijk af. Het vliegwiel van de vliegwielaccu draait in een vacuümomgeving met een zeer hoge snelheid (200000r/min), en de gebruikte lagers zijn contactloze magnetische lagers. Er wordt gezegd dat de specifieke energie van de vliegwielbatterij 150 W / kg kan bereiken, het specifieke vermogen 5000 ~ 10000 W / kg kan bereiken, de levensduur kan oplopen tot 25 jaar en het elektrische voertuig 5 miljoen kilometer kan afleggen.
- Nikkel-zink batterij
De nieuwe verzegelde nikkel-zinkbatterij heeft de voordelen van hoge prestaties, hoog vermogen en hoge stroomontlading. Dit voordeel stelt nikkel-zinkbatterijen in staat om met één lading te voldoen aan de energiebehoeften van elektrische voertuigen voor reizen, klimmen en accelereren. Nikkel-zinkbatterij is een product dat is ontwikkeld en geproduceerd door de National Energy Research Corporation (ERC) van de Verenigde Staten, en Xiamen Battery Factory heeft ermee samengewerkt om dit product te introduceren. Nikkel-zinkbatterijen zijn zeer concurrerende batterijen. De voordelen zijn dat de specifieke energie meer dan 50 Wh/k bereikt, en de volume-energie groter is dan die van nikkel-cadmium-batterijen en kleiner is dan die van nikkel-waterstofbatterijen. Hoge stroomontlading, de spanning van de batterij zal in een breed bereik worden gebalanceerd en heeft een lange levensduur, een levensduur van ≥ 500 keer. Oplaadtijd ≤ 3,5 uur, snel opladen ≤ 1 uur. In het bijzonder is het vermeldenswaard dat de zelfontladingsweerstand tegen ladingsverzwakking zeer goed is. Bij kamertemperatuur gedurende een maand is de zelfontlading minder dan 30% van de nominale lading. Bij een hoge temperatuur van 50°C, wanneer de batterij wordt ontladen bij C/3, neemt de batterijlading ≤10% van de nominale lading af, terwijl bij 15°C de C/3-ontlading ≤30% is. Nikkel-zinkbatterijen en loodzuurbatterijen hebben een goede compatibiliteit qua uiterlijk, en alle voertuigen die loodzuurbatterijen gebruiken, kunnen worden vervangen door nikkel-zinkbatterijen. Afgaande op de huidige prijs zijn nikkel en zink nog steeds iets duurder, maar er wordt aangenomen dat de prijs vanzelf zal dalen als het toepassingsvolume toeneemt. Compatibiliteit met de omtrek van loodzuurbatterijen maakt nikkel-zinkbatterijen handiger om loodzuurbatterijen te vervangen en een ideale stroombron voor elektrische voertuigen te worden.
- Zink-lucht batterij
Zink-luchtbatterij, ook wel zink-zuurstofbatterij genoemd, is een soort metaal-luchtbatterij. De theoretische waarde van de specifieke energie van de zink-luchtbatterij is 1350W/kg, en de huidige specifieke energie heeft 230Wh/kg bereikt, wat bijna 8 keer zo hoog is als die van de loodzuurbatterij.
Het is te zien dat de ontwikkelingsruimte van een zink-luchtbatterij erg groot is. De zink-luchtbatterij kan alleen worden gebruikt door de zinkelektrode te vervangen.
"Mechanisch opladen". De tijd om de elektrode te vervangen kan binnen 3 minuten worden voltooid. Zet er een nieuwe zinkelektrode op, "opladen"
Zeer korte tijd, erg handig. De ontwikkeling van een dergelijke batterij maakt de bouw van sociale voorzieningen zoals laadpalen overbodig. Zinkelektroden kunnen worden gekocht in supermarkten, batterijwerkplaatsen, auto-onderdelenwinkels, enz., wat zeer gunstig is voor het populariseren van dit elektrische voertuig met batterij. De batterij heeft de voordelen van een klein formaat, grote laadcapaciteit, kleine massa, normale werking in een breed temperatuurbereik, geen corrosie, veilige en betrouwbare werking en lage kosten. Momenteel is de laadcapaciteit van de testbatterij slechts vijf keer die van de loodzuurbatterij, wat niet ideaal is. De lading van 5 keer die van loodzuuraccu's heeft echter de aandacht van de wereld getrokken. De Verenigde Staten, Mexico, Singapore en enkele Europese landen hebben ze uitgeprobeerd op postauto's, bussen en motorfietsen. Het is ook een veelbelovende elektrische auto. Accu.