Care sunt tipurile comune de baterii?

What are the common types of batteries?

Baterie este un termen general pentru baterii, care este un nume folosit pe scară largă în rândul oamenilor, dar bateriile litiu-ion, bateriile nichel-hidrură metalică, bateriile cu nichel-cadmiu, bateriile cu plumb-acid etc. toate pot fi numite baterii. Mai jos este o introducere în tipurile de baterii care au fost introduse în aplicații industriale de pe piață.

Bateria este sursa de energie a vehiculului electric. În prezent, factorul cheie care limitează dezvoltarea vehiculelor electrice este bateria nesatisfăcătoare a animalelor. Indicatorii importanți de performanță ai bateriilor de vehicule electrice sunt energia specifică, puterea specifică și durata de viață. Pentru a face vehiculele electrice să concureze cu vehiculele cu motor cu ardere internă, cheia este dezvoltarea bateriilor cu energie specifică ridicată, putere specifică mare, durată lungă de viață și costuri reduse.

  1. Baterie plumb-acid

Bateriile cu plumb-acid au o istorie de peste 100 de ani și sunt utilizate pe scară largă ca surse de energie de pornire pentru vehiculele cu motor cu ardere internă.

Este, de asemenea, o baterie matură pentru vehiculele electrice. Are fiabilitate bună, materii prime ușor disponibile și preț scăzut; puterea sa specifică poate îndeplini practic cerințele de putere ale vehiculelor electrice. Dar are două dezavantaje majore; unul are energie specifică scăzută, ocupă prea multă masă și volum și are un kilometraj scurt la o singură încărcare; celălalt este durata de viață scurtă și costul ridicat de utilizare.

  1. Baterie nichel-cadmiu

Aplicarea bateriilor nichel-cadmiu este a doua după bateriile plumb-acid, iar energia sa specifică poate ajunge la 55W/kg, iar puterea sa specifică depășește 190W/kg. Poate fi încărcat rapid și are un ciclu de viață lung, care este de peste două ori mai mare decât bateriile cu plumb-acid și poate ajunge la mai mult de 2.000 de ori, dar prețul este de 4 până la 5 ori mai mare decât al bateriilor cu plumb-acid. Deși costul său inițial de achiziție este mare, costul său real de utilizare pe termen lung nu este ridicat datorită avantajelor sale în ceea ce privește energia și durata de viață. Dezavantajul este că există un „efect de memorie”, care este ușor de redus capacitatea disponibilă a bateriei din cauza încărcării și descărcării slabe. Trebuie să fie complet încărcat și descărcat după aproximativ zece ori de utilizare. Dacă există un „efect de memorie”, acesta trebuie încărcat și descărcat continuu de 3 până la 5 ori pentru a elibera memoria. În plus, cadmiul este toxic, așa că trebuie acordată atenție reciclării lui în timpul utilizării pentru a evita poluarea mediului cauzată de cadmiu.

  1. Baterie sodiu-sulf

Avantajele bateriilor cu sodiu-sulf: unul este energia specifică ridicată. Energia sa specifică teoretică este de 760 W/kg, care este de fapt mai mult de 100 W/kg, adică de 3 până la 4 ori mai mare decât a bateriilor plumb-acid; celălalt este că se poate descărca cu curent mare și putere mare. Densitatea sa de curent de descărcare poate ajunge, în general, la 200~300mA/mm2 și poate elibera de 3 ori energia sa inerentă într-o clipă; altul este eficiența ridicată de încărcare și descărcare. Deoarece este utilizat electrolitul solid, nu există reacții de autodescărcare și secundare utilizate în mod obișnuit în bateriile secundare cu electrolit lichid, iar eficiența actuală a încărcării și a descărcării este de aproape 100%. Dezavantajul bateriei cu sodiu-sulf este că temperatura sa de lucru este de 300 ~ 350 ℃. Prin urmare, bateria trebuie încălzită și menținută la cald în timpul funcționării. Coroziunea la temperaturi ridicate este gravă, iar durata de viață a bateriei este scurtă. Acum există tehnologie de izolație în vid de înaltă performanță, care poate rezolva eficient această problemă. Există, de asemenea, probleme precum stabilitatea performanței și securitatea utilizării care nu sunt ideale. În anii 1980 și 1990, țările străine s-au concentrat pe dezvoltarea bateriilor cu sodiu-sulf ca aplicații în ocazii fixe (cum ar fi stocarea energiei în centralele electrice), și tot mai multe și-au arătat superioritatea. În acest sens, companiile japoneze au înregistrat cele mai semnificative progrese. Fiind o baterie general optimistă pentru vehicule electrice în viitorul apropiat, a fost listată ca o baterie pentru vehicule electrice de dezvoltare pe termen mediu de către Consorțiul pentru baterii avansate din Statele Unite (USMABC). ; Energia specifică ajunge la 109W/kg, durata ciclului de viață este de 1200 de ori, iar cea mai bună a parcurs 2300km fără eșec în timpul testului de încărcare.

  1. baterie NiMH

Bateriile nichel-hidrură metalică sunt baterii alcaline. Bateriile nichel-hidrură metalică au un ciclu de viață lung și nu au efect de memorie, dar sunt scumpe. Deși costul său inițial de achiziție este mare, costul său real de utilizare pe termen lung nu este ridicat datorită avantajelor sale în ceea ce privește energia și durata de viață. În prezent, companiile străine producătoare de baterii nichel-hidrură metalică pentru vehicule electrice au în prezent două tipuri de celule unitare, 80A și 130A, cu o energie specifică de 75-80W/kg și un ciclu de viață de peste 600 de ori. Acest tip de baterie este instalat pe mai multe vehicule electrice pentru utilizare de probă. Un tip de vehicul poate parcurge 345 km cu o singură încărcare, iar un vehicul poate parcurge mai mult de 80.000 de kilometri într-un an. Datorită prețului ridicat, producția de masă nu este încă disponibilă. Pe plan intern, au fost dezvoltate celule unitare de 55A și 100A, cu o energie specifică de 65W/kg și o densitate de putere de peste 800W/kg de baterii nichel-hidrură metalică.

  1. Baterie litiu-ion

Bateriile secundare cu litiu-ion, ca noi baterii reîncărcabile de înaltă tensiune, de înaltă densitate energetică, au o gamă largă de perspective pentru aplicații civile și speciale datorită proprietăților lor fizice și electrochimice unice. Caracteristicile sale remarcabile sunt: greutate redusă, stocare mare de energie, fără poluare, fără efect de memorie și durată lungă de viață. În cazul aceluiași volum și greutate, capacitatea de stocare a bateriilor litiu-ion este de 1,6 ori mai mare decât a bateriilor nichel-hidrogen și de 4 ori mai mare decât a bateriilor nichel-cadmiu. În prezent, ființele umane au dezvoltat și au folosit doar 20% până la 30% din puterea lor teoretică, astfel încât perspectivele de dezvoltare sunt foarte mari. luminos. În același timp, este o adevărată baterie verde care nu va polua mediul înconjurător, iar în prezent este cea mai bună baterie care poate fi aplicată vehiculelor electrice. țara mea a început să dezvolte și să utilizeze baterii litiu-ion în anii 1990 și a făcut progrese până acum, dezvoltând baterii litiu-ion cu drepturi de proprietate intelectuală complet independente.

  1. Baterie volanta

Bateria volantului este un nou concept de baterie propus în anii 1990. Depășește limitele bateriilor chimice și folosește metode fizice pentru a obține stocarea energiei. Când volantul se rotește cu o anumită viteză unghiulară, are o anumită cantitate de energie cinetică. Bateria volantului își transformă energia cinetică în energie electrică. Un volant de înaltă tehnologie este folosit pentru a stoca energia electrică, la fel ca o baterie standard. Există un motor în bateria volantului. La încărcare, motorul funcționează ca un motor. Acționat de o sursă de alimentare externă, motorul antrenează volantul să se rotească cu o viteză mare, adică „încărcarea” bateriei volantului cu energie electrică crește viteza volantului pentru a-și crește funcția; descărcare Când motorul este în starea de generator, scoate energie electrică spre exterior, condusă de volantă pentru a finaliza conversia energiei mecanice (energie cinetică) în energie electrică. Când bateria volantului este alimentată, viteza volantului scade treptat. Volanul bateriei volantului funcționează într-un mediu de vid cu o viteză foarte mare (200000r/min), iar rulmenții utilizați sunt rulmenți magnetici fără contact. Se spune că energia specifică a bateriei volantului poate ajunge la 150W/kg, puterea specifică poate ajunge la 5000~10000W/kg, durata de viață poate fi de până la 25 de ani, iar vehiculul electric poate parcurge 5 milioane de kilometri.

  1. Baterie nichel-zinc

Noua baterie etanșă nichel-zinc are avantajele de înaltă performanță, putere mare și descărcare de curent mare. Acest avantaj permite bateriilor nichel-zinc să răspundă nevoilor de energie ale vehiculelor electrice pentru călătorii, urcare și accelerare cu o singură încărcare. Bateria nichel-zinc este un produs dezvoltat și produs de National Energy Research Corporation (ERC) din Statele Unite, iar Xiamen Battery Factory a cooperat cu aceasta pentru a introduce acest produs. Bateriile nichel-zinc sunt baterii foarte competitive. Avantajele sale sunt că energia sa specifică ajunge la peste 50Wh/k, iar energia sa de volum a depășit-o pe cea a bateriilor nichel-cadmiu și este mai mică decât cea a bateriilor nichel-hidrogen. Descărcare de curent mare, tensiunea bateriei va fi echilibrată într-o gamă largă și are o durată lungă de viață, ciclu de viață ≥ 500 de ori. Timp de încărcare ≤ 3,5 ore, încărcare rapidă ≤ 1 oră. În special, merită menționat faptul că rezistența de autodescărcare la atenuarea sarcinii este foarte bună. La temperatura camerei timp de o lună, auto-descărcarea este mai mică de 30% din încărcarea nominală. La o temperatură ridicată de 50°C, când bateria este descărcată la C/3, încărcarea bateriei scade ≤10% din încărcarea nominală, în timp ce la 15°C, descărcarea C/3 este ≤30%. Bateriile cu nichel-zinc și bateriile cu plumb-acid au o compatibilitate bună ca aspect, iar toate vehiculele care folosesc baterii cu plumb-acid pot fi înlocuite cu baterii cu nichel-zinc. Judecând după prețul actual, nichelul și zincul sunt încă puțin mai scumpe, dar se crede că prețul va scădea în mod natural după ce volumul său de aplicare crește. Compatibilitatea cu schița bateriilor cu plumb-acid face ca bateriile cu nichel-zinc să fie mai convenabile pentru a înlocui bateriile cu plumb-acid și să devină o sursă de energie ideală pentru vehiculele electrice. 

  1. Baterie zinc-aer

Bateria zinc-aer, cunoscută și ca baterie zinc-oxigen, este un fel de baterie metal-aer. Valoarea teoretică a energiei specifice a bateriei zinc-aer este de 1350W/kg, iar energia specifică curentă a ajuns la 230Wh/kg, adică de aproape 8 ori mai mare decât a bateriei plumb-acid.

Se poate observa că spațiul de dezvoltare al bateriei zinc-aer este foarte mare. Bateria zinc-aer poate fi acționată numai prin înlocuirea electrodului de zinc.

„Încărcare mecanică”. Timpul de înlocuire a electrodului poate fi finalizat în 3 minute. Puneți un nou electrod de zinc, „încărcați” 

Timp foarte scurt, foarte convenabil. Dezvoltarea unei astfel de baterii elimină necesitatea construirii unor facilități de securitate socială, cum ar fi stații de încărcare. Electrozii de zinc pot fi achiziționați în supermarketuri, puncte de operare a bateriilor, magazine de piese auto etc., ceea ce este foarte benefic pentru popularizarea acestui vehicul electric cu baterie. Bateria are avantajele dimensiunii mici, capacitate mare de încărcare, masă mică, funcționare normală într-un interval larg de temperatură, fără coroziune, funcționare sigură și fiabilă și cost redus. În prezent, capacitatea de încărcare a bateriei de testare este de numai cinci ori mai mare decât a bateriei cu plumb, ceea ce nu este ideal. Cu toate acestea, încărcarea de 5 ori mai mare decât a bateriilor plumb-acid a atras atenția lumii. Statele Unite, Mexic, Singapore și unele țări europene le-au încercat pe mașini poștale, autobuze și motociclete. Este, de asemenea, un vehicul electric foarte promițător. Baterie.


Leave a comment

Please note, comments must be approved before they are published