電動汽車電池
電動汽車電池是電動汽車的核心部件,它的性能直接影響著車輛的續(xù)航和使用體驗。
電動汽車電池主要有蓄電池和燃料電池兩大類。蓄電池適用于純電動汽車,包括鉛酸蓄電池、鎳基電池、鈉電池、二次鋰電池、空氣電池等多種類型。燃料電池專用于燃料電池電動汽車,有堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池等。
電池的組成部分包括陽極、陰極、電解質(zhì)和隔膜。陽極的作用是為燃料和電解液提供公共界面,并傳輸電子;陰極則為氧和電解液提供界面,促進(jìn)氧的還原并傳輸電子;電解質(zhì)輸送離子并阻止電子直接傳遞;隔膜傳導(dǎo)離子、分隔氧化劑與還原劑。
電池的性能參數(shù)眾多,比如電動勢是電池斷路時正負(fù)兩極間的電位差;額定電壓是公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)電壓;開路電壓是無負(fù)荷情況下的電池電壓;工作電壓是在某負(fù)載下實(shí)際的放電電壓;終止電壓是放電終止時的值。
內(nèi)阻方面,蓄電池內(nèi)阻包括正負(fù)極板、電解液、隔板和連接體等的電阻。正負(fù)極電阻會隨電池充放電狀態(tài)變化,電解液電阻與濃度和充放電程度有關(guān),隔板電阻會因運(yùn)行時間增加,連接體電阻在接觸良好時可視為固定值。
容量方面,理論容量根據(jù)活性物質(zhì)電化學(xué)當(dāng)量數(shù)計算,額定容量是規(guī)定的最低電量,實(shí)際容量是一定放電條件下終止電壓前能放出的電量,實(shí)際容量通常比額定容量大 10%至 20%。比能量分重量比能量和體積比能量,是電池為單位重量或體積時所具有的有效電能量。比功率指單位時間內(nèi)輸出的能量。貯存性能主要看自放電大小,自放電用單位時間內(nèi)容量減少的百分比表示。電池壽命分干貯存壽命和濕貯存壽命,對一次電池而言,壽命是給出額定容量的工作時間;對二次電池,有充放電循環(huán)壽命和濕擱置使用壽命。
充電時要注意溫度和操作步驟,當(dāng)組合儀表相應(yīng)指示圖標(biāo)點(diǎn)亮或儀表剩余電量小于等于 25%時應(yīng)充電。操作時要停車、拉手剎、檢查冷卻液和充電樁等,先插供電端再插車輛端,充滿后先拔車輛端再拔供電端。
故障方面,如電池內(nèi)部斷路會出現(xiàn)有電壓無電流、整車有電電機(jī)不轉(zhuǎn)的情況;充電器綠燈不轉(zhuǎn)換可能是電池內(nèi)部缺水或缺稀硫酸;續(xù)行里程短可能是電池、控制器或電機(jī)的問題。
保養(yǎng)電池要及時充電,避免虧電存放;定期檢驗,有問題及時修復(fù);避免大電流放電和過充,掌握好充電時間,防止曝曬和充電時插頭發(fā)熱。防護(hù)措施有外殼防護(hù)、隔膜阻斷保護(hù)和過充電壓防護(hù)。
在各國發(fā)展方面,日本在純電動汽車用蓄電池及其管理系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)嵙ψ顝?qiáng),專利技術(shù)最多;美國鋰電池相關(guān)專利數(shù)量占比高;德國在本國范圍內(nèi)有較強(qiáng)技術(shù)優(yōu)勢;中國電動汽車市場潛力大,但存在缺乏深層次技術(shù)和評價體系的問題。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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