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新能源汽车电池类型介绍

日期:2011-08-31    来源:慧聪汽车配件网  作者:本站整理

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2011
08/31
09:13
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关键词: 新能源汽车 电池类型

    从全球新能源汽车的发展来看,其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器,其中铅酸电池、超级电容器大多以辅助动力源的形式出现。

     铅酸蓄电池

    铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。

   钠硫蓄电池


  钠硫电池的优点:一个是比能量高。其理论比能量为760W·h/kg,实际已大于100W·h/kg,是铅酸电池的3~4倍;另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量;再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。钠硫电池缺点,主要其工作温度在300~350℃,所以,电池工作时需要一定的加热保温。而高温腐蚀严重,电池寿命较短。现在已有采用高性能的真空绝热保温技术,可有效地解决这一问题。也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。在80~90年代,国外重点发展钠硫电池作为固定场合下(如电站储能)应用,并越来越显示其优越性。这方面日本企业进展最为显著。作为近期普遍看好的电动汽车蓄电池,已被美国先进电池联合体(USMABC)列为中期发展的电动汽车蓄电池,德国ABB公司生产的B240K型钠硫蓄电池,其质量为17.5kg,蓄电量19.2Kw·h;比能量达109W·h/kg,循环使用寿命1200次,装车试验时最好的一辆无故障地行驶了2300km。

   镍氢蓄电池


  镍氢蓄电池属于碱性电池,镍氢蓄电池循环使用寿命较长,无记忆效应,但价格较高。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。目前国外生产电动汽车镍氢蓄电池的公司主要是Ovonie、丰田和松下的一个合资公司。Ovonie现有80A·h和130A·h两种单元电池,其比能量达75-80W·h/kg,循环使用寿命超过600次。这种蓄电池装在几种电动汽车上试用,其中一类车一次充电可行驶345km,有一辆车一年中行驶了8万多公里。由于价格较高,目前尚未大批量生产。国内已开发出55A·h和100A·h 单元电池,比能量达65 W·h/kg,功率密度大于800W/kg的镍氢蓄电池。
  镍镉电池


  镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55W·h/kg,比功率超过190W/kg。可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。缺点是有“记忆效应”,容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小。须在使用十次左右后,作一次完全充放电,如果已经有了“记忆效应”,应连续作3~5次完全充放电,以释放记忆。另外镉有毒,使用中要注意做好回收工作,以免镉造成环境污染。

   锂离子电池

  锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用和国防应用的前景。其突出的特点是:重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,是镍镉电池的4倍,并且目前人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明。同时它是一种真正的绿色环保电池,不会对环境造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池。我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂离子电池,至今已取得突破性进展,研制出了完全拥有自主知识产权的锂离子电池。

 

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