La composición de las baterías de vehículos de nueva energía.
Existen varios tipos de baterías para vehículos de nueva energía: Tipos
Los tipos clave de baterías para vehículos de nueva energía son las baterías de iones de litio, las baterías de hidruro metálico de níquel, las pilas de combustible, Baterías de plomo-ácido y súper baterías.
1. Batería de plomo-ácido: la batería de plomo-ácido tiene una historia de más de 100 años y se utiliza ampliamente como fuente de alimentación de arranque para locomotoras diésel. También es una batería madura para vehículos eléctricos con buena confiabilidad, materias primas fácilmente disponibles y bajo precio. La potencia específica básicamente puede satisfacer los requisitos de potencia de los vehículos eléctricos. Sin embargo, tiene dos desventajas principales: en primer lugar, tiene poca energía específica, ocupa demasiada masa y volumen y tiene una autonomía de conducción corta con una sola carga; en segundo lugar, tiene una vida útil corta y el coste de uso es excesivo; alto.
2. Batería de hidruro metálico de níquel: La batería de hidruro metálico de níquel es una batería alcalina. Las baterías de Ni-MH tienen un ciclo prolongado y no tienen efecto memoria, pero son caras. Las principales empresas extranjeras que producen baterías de hidruro metálico de níquel para vehículos eléctricos son Ovonie, Toyota y la empresa conjunta Takedown. Ovonie tiene dos tipos de celdas individuales, 80a Middot y 130a Middot, con una energía específica de 75-80W middot H/kg y más de 600 ciclos. Esta batería se puso a prueba en varios vehículos eléctricos. Uno de ellos puede recorrer 345 kilómetros con una sola carga y el otro puede recorrer más de 80.000 kilómetros al año. Debido al alto precio, no ha habido producción en masa. Middot de 55 A se ha desarrollado en China; y 100 A; la energía específica del punto medio es de 65 W; la celda unitaria de hidrógeno de Middot es superior a 800 W/kg;
3. Batería de iones de litio: como nuevo tipo de batería recargable de alto voltaje y alta densidad de energía, la batería secundaria de iones de litio tiene propiedades físicas y electroquímicas únicas y tiene una amplia aplicación en el sector civil y Campos de defensa. Perspectivas de aplicación. Sus características destacadas son su peso ligero, gran capacidad de almacenamiento de energía, ausencia de contaminación, efecto memoria y larga vida útil. Con el mismo volumen y peso, la capacidad de almacenamiento de las baterías de litio es 1,6 veces mayor que la de las baterías de níquel-hidruro metálico y 4 veces mayor que la de las baterías de níquel-cadmio. Sin embargo, los humanos solo utilizan del 20 al 30% de su capacidad teórica para su desarrollo. las perspectivas de desarrollo son muy brillantes. Al mismo tiempo, es una batería verdaderamente ecológica que no contamina el medio ambiente y es la mejor batería disponible actualmente para vehículos eléctricos. Desde la década de 1990, mi país ha comenzado a desarrollar y utilizar baterías de iones de litio. Ha logrado avances y ha desarrollado baterías de iones de litio con derechos de propiedad intelectual independientes.
4. Baterías de níquel-cadmio: la aplicación de las baterías de cadmio ocupa el segundo lugar después de las baterías de plomo-ácido, con una energía específica de hasta 55w/kg, con una potencia específica de más de 190W/; kilogramos. Se carga rápidamente y tiene un largo período de recuperación, que es más del doble que el de las baterías de plomo-ácido y puede durar más de 2000 veces. Sin embargo, el precio es de 4 a 5 veces mayor que el de las baterías de plomo-ácido. Aunque su costo de compra inicial es alto, debido a sus ventajas en energía y vida útil, el costo de uso real a largo plazo no es alto. La desventaja es: Efecto memoria. Es fácil reducir la capacidad disponible de la batería debido a una carga y descarga deficientes. Después de diez usos, si está completamente cargado, se descarga. Efecto de memoria; Rdquo; Carga y descarga continua de 3 a 5 veces para liberar la memoria. Además, el cadmio es tóxico, así que preste atención al reciclaje durante su uso para evitar que el cadmio contamine el medio ambiente.
5. Batería de sodio-azufre: Las ventajas de la batería de sodio-azufre: En primer lugar, tiene una alta energía específica. Su energía específica teórica es de 760 W amp; Media; H/kg, pero en realidad supera los 100 vatios H/kg, es de 3 a 4 veces la de las baterías de plomo-ácido; la otra es de alta corriente y alta potencia de descarga; La mayor parte de su densidad de corriente de descarga puede alcanzar 200 ~ 300 ma/mm2, y su energía inherente puede liberarse tres veces en un instante. Además, la eficiencia de carga y descarga es alta. Debido a que se utilizan electrolitos sólidos, la autodescarga y las reacciones secundarias generalmente no ocurren como en las baterías secundarias de electrolito líquido, y la eficiencia de la corriente de carga y descarga es casi 100.
La desventaja de las baterías de sodio es que la temperatura de funcionamiento es de 300 ~ 350 °C, por lo que la batería debe calentarse y mantenerse caliente cuando esté en funcionamiento. Sin embargo, la corrosión a altas temperaturas es grave y la duración de la batería es corta. El uso de tecnología de aislamiento al vacío de alto rendimiento puede resolver eficazmente este problema. También existen problemas como la estabilidad del rendimiento y factores de seguridad insatisfactorios.
Existen varios tipos de baterías para vehículos de nueva energía: Introducción
Las baterías de nueva energía para automóviles pueden incluir dos tipos, a saber, baterías y pilas de combustible. Las baterías cumplen con los requisitos objetivos de los vehículos de nueva energía pura y se pueden dividir en baterías de plomo-ácido, baterías a base de níquel (baterías de níquel-hidrógeno y níquel-hidrógeno, baterías de níquel-zinc y baterías de níquel-zinc) y baterías de sodio-SZlig ( baterías de sodio-azufre, baterías de cloruro de sodio-níquel (batería química), batería de litio secundaria, batería de aire, etc. Las pilas de combustible están dedicadas a vehículos de nueva energía con pilas de combustible, incluidas las pilas de combustible alcalinas (AFC), las pilas de combustible de ácido fosfórico (PAFC), las pilas de combustible de carbonato fundido (MCFC), las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) y las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones ( PEMFC), pila de combustible de metanol directo (DMFC) y otros tipos.
Existen varios tipos de baterías para vehículos de nueva energía: Composición
Las pilas de combustible se componen de ánodo, cátodo, electrolito y separador. Cuando el combustible se oxida en el ánodo, el oxidante se reduce en el cátodo. Si se suministra continuamente combustible gaseoso (hidrógeno) al ánodo (es decir, el cátodo del circuito externo, también conocido como electrodo de combustible) y oxígeno (o aire), pueden ocurrir reacciones electroquímicas continuamente en los electrodos y se puede generar corriente. . Se puede ver que la diferencia entre una pila de combustible y una batería tradicional es que su combustible y oxidante no se almacenan en la batería, sino en un tanque de almacenamiento fuera de la batería. Cuando funciona (emite corriente para realizar el trabajo), necesita reponer continuamente combustible y oxidante a la batería y descargar los productos de reacción al mismo tiempo. Por tanto, su modo de funcionamiento es similar a un generador tradicional de gasolina o diésel. Debido a que la celda de combustible necesita agregar continuamente combustible y oxidante a la batería cuando está en funcionamiento, el combustible y el oxidante utilizados en la celda de combustible son ambos fluidos (gas o líquido). Los combustibles más utilizados son el hidrógeno puro, varios gases ricos en hidrógeno (como el gas reformado) y algunos líquidos (como la solución acuosa de metanol). Los oxidantes más utilizados son el oxígeno puro, el gas de aire purificado y algunos líquidos (como el peróxido de hidrógeno). solución acuosa de ácido nítrico, etc.). ).).
La función del ánodo de la pila de combustible es proporcionar una interfaz entre el combustible y el electrolito y catalizar la oxidación del combustible. Al mismo tiempo, los electrones generados en la reacción se transfieren al circuito externo o primero a la placa colectora y luego al circuito externo. La función del cátodo (electrodo de oxígeno) es proporcionar una interfaz entre el oxígeno y el electrolito, catalizar la reducción de oxígeno y transferir electrones desde el circuito externo al sitio de reacción del electrodo de oxígeno. Dado que la mayoría de las reacciones en el electrodo son reacciones de interfaz de múltiples fases, para aumentar la velocidad de reacción, los electrodos están hechos en su mayoría de materiales porosos y recubiertos con electrocatalizadores.
La función del electrolito es transportar los iones producidos por la reacción del electrodo entre el electrodo de combustible y el electrodo de oxígeno para evitar que el electrodo se enderece.
Conectar y transferir electrones.
La función del separador es conducir iones, evitar que los electrones se transfieran directamente entre electrodos y aislar oxidantes y agentes reductores. Por lo que el diafragma debe ser un material aislante, resistente a la corrosión electrolítica y que tenga buena resistencia a la humedad.
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