500W以上電機的電動車稱為電動摩托車或電動摩托車,其電池壹直固定在車上,不方便拆卸充電。500W以下的叫電動車。大部分電池都是固定在壹個盒子裏的,可以拆下來充電。
電動汽車的電池是電動汽車的動力源。大部分電動車都配有鉛酸電池,成本低,性價比高。因為這種電池可以反復充電使用,所以被稱為“鉛酸電池”。
1860年,法國的普朗泰發明了以鉛為電極的電池,這就是鉛酸電池的前身。
擴展數據:
電動汽車電池類型:
可用於電動自行車的動力電池有四種,分別是閥控式鉛酸免維護電池、膠體鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池。
鉛酸電池:
鉛酸蓄電池因其價格低廉、材料來源豐富、比功率高、技術和制造工藝成熟、資源回收率高,被各國各類電動汽車廣泛使用和研究。
電動自行車作為壹種省力、方便、快捷、舒適、廉價、零排放的個人交通工具,已經被人們廣泛接受,並受到國家有關部門的重視。由國務院發展研究中心、國家發展改革委、建設部、科技部參加的輕型電動汽車產業發展戰略課題組提出了《輕型電動汽車產業發展戰略報告》。
中國電動自行車保有量已達3000多萬輛。超過95%的電動自行車使用VRLA電池。
商業化的電動自行車絕大多數是密封的鉛酸電池,不需要經常補水,免維護。主要化學反應為:PbO2+2H2SO4+Pb←充放電→ 2PbSO4+2H2O。
鉛酸電池充電時成為硫酸鉛陰極和陽極的海綿鉛,將固定在其中的硫酸成分釋放到電解液中,分別成為海綿鉛和氧化鉛,電解液中硫酸濃度不斷升高;相反,陽極中的氧化鉛和陰極板上的海綿鉛與電解液中的硫酸反應生成硫酸鉛,電解液中硫酸的濃度不斷降低。
當鉛酸蓄電池充電不足時,正負極板的硫酸鉛不能完全轉化為海綿鉛和氧化鉛。如果長時間充電不足,硫酸鉛會結晶,使極板硫化,使電池質量變差。
另壹方面,如果電池過度充電,陽極產生的氧氣量大於陰極的吸附能力,使電池內壓升高,導致氣體溢出,電解液減少,還可能導致活性物質軟化或脫落,從而大大縮短電池壽命。
綜合性能大大提高:
近10年來,電動自行車用VRLA電池的綜合性能有了很大的提高。以6-DZM-10電池為例。1997電池容量不足,2h倍率(5A)放電容量達不到10Ah。比能量低,2h率比能量小於30Wh/kg;壽命短,100%放電深度的循環壽命只有50~60次(容量下降到8Ah之前;下同),使用壽命只有3~5個月。
到2003年,2h倍率(5A)放電容量達到11 ~ 13Ah;2h速率比能量達到33 ~ 36Wh/kg;100%放電深度循環壽命達到250~300次,使用壽命可達12個月以上。電動自行車用VRLA電池的問題已基本解決。
這類電池的深循環壽命性能取得了新的突破性進展。主要性能如下:2h倍率(5A)首次放電容量達到14Ah;2h速率比能量達到38h/kg;100%放電深度循環壽命超過400次,總放電容量為4500Ah,對應的累計裏程約為18000km(按4km/Ah計算,下同)。
最高深循環壽命超過600次,總放電容量為665,438+0,565,438+0 Ah,對應的累計裏程約為24600km。如果以低於7Ah的容量作為壽命結束標誌,則深循環壽命為943次循環,總放電容量為8710Ah,對應的累計行駛裏程約為34800km。
如果電池組深度循環壽命為250次或總容量為2250Ah,對應累計行駛裏程為9000km,則可保證使用1年。
註意與充電器的匹配;
電動自行車整車廠商和電池廠商在多年的實踐中,逐漸認識到電池與電驅動系統相關設備匹配的重要性,尤其是與充電器的匹配。
制造質量是電池質量的前提,但只有與匹配的充電器配合使用,才能充分發揮優質電池的優越性能,否則優質電池潛在的優越性能無法充分發揮。
由於不同廠家電池的配方、結構、酸液濃度的不同,其適用的充電參數也不同。比如在研究中我們發現不同廠家的電池在恒壓階段的充電參數可以相差1.5~2.0V(針對36V電池)。
合適充電參數的基本要求是:保證電池能充滿電,電池容量不會因充電不足而異常衰減;還必須確保電池在其整個壽命期間不會由於過充電而嚴重脫水和熱失控。
純電動汽車用鉛蓄電池;
早期純電動汽車使用的開口鉛酸蓄電池采用了八五期間的研究成果,已取得19個月(12萬公裏)的成功經驗。關鍵是要積累壹套系統匹配的工作經驗和細心的維護經驗,比如控制充電方式、放電深度、及時補水等。
近年來,四輪微型電動車(包括遊覽車、巡邏車、高爾夫球車、短途公路車等。)發展很快,大部分是開放式鉛酸電池。相應型號的電池受到電池廠商的青睞。
電動車采用閥控密封鉛酸蓄電池新產品,性能如下:3h倍率容量55Ah3h速率下的比能分別為33Wh/kg和84Wh/L;75%放電深度的循環壽命達到400次以上。
相信電動自行車用VRLA電池的成功經驗可以推廣到純電動汽車用VRLA電池,性能會得到進壹步提升。
混合動力汽車用鉛蓄電池:
目前混合動力汽車基本分為三類:輕度混合動力(即電氣系統主要用於啟動和回收制動能量,即將在所有汽車上推廣的42V電氣系統屬於這壹類型)、中度混合動力(即電氣系統用於啟動和回收制動能量以及中短途行駛)和重度混合動力(即電氣系統用於啟動和回收制動能量以及長距離行駛,也稱為“插電式”)。
國內外文獻已經明確,閥控式鉛酸蓄電池在輕混電動車上具有優勢,主要是成本低、技術成熟、性能可靠。
ALABC(高級鉛酸電池聯合體)正在組織開發中度混合電動車用閥控式鉛酸電池,準備與MH-Ni電池爭奪中度混合電動車市場。現在,卷繞式雙極電池和TMF(金屬膜)電池已經投放市場,並在車上進行測試。在重型混合動力汽車領域,鉛酸蓄電池的比能量較低,不能滿足電動系統長距離行駛的要求。?
膠體電池:
它是對普通液體電解質鉛酸電池的改進。它用的是凝膠電解質,裏面沒有遊離液體。相同體積下,電解液容量大,熱容量大,散熱能力強,可以避免壹般蓄電池容易出現的熱失控現象。電解液濃度低,對電極板腐蝕弱;濃度均勻,無酸分層。
鎳氫電池:
鎳氫電池是90年代興起的電池家族中的壹顆新星,發展迅速。
鎳氫電池的電極反應如下:
正極:Ni(OH)2+OH-= NiOOH+H2O+e-
負極:M+H2O+E = MHAB+OH-Ni(OH)2+M = nio OH+MHAB。
與鎳鎘電池屬於同壹堿性蓄電池,只是鎳鎘電池中的負極材料鎘cd換成了吸氫合金材料(mh),電動勢仍為1.32v·v,具有鎳鎘電池的所有優良特性,能量密度高於鎳鎘電池。主要優點是:比能量高(壹次充電距離長)。
高比功率,即使在大電流下工作也能穩定放電(爬坡加速性好);良好的低溫放電性能;循環壽命長;安全可靠,免維護;無記憶效應;對環境沒有汙染問題,而且可以回收利用,符合可持續發展的理念。但是,鎳氫電池的成本太高,太貴了。
鋰離子電池:
鋰離子電池是日本索尼公司於1990年首次推向市場的新型高能電池。它的優點是比能量高,是目前比能量最高的電池。它已廣泛應用於便攜式信息產品中。
鋰離子電池壹般被認為有以下優點:比能量大;高比功率;自放電小;無記憶效應;良好的循環特性;可以快速出料,效率高;工作溫度範圍寬;無環境汙染等。
因此有望在21世紀進入最佳電源行列。預計在2006 ~ 2012期間,隨著鋰離子電池的進壹步發展,MH/Ni電池的市場份額將會減少。鋰離子的市場份額將會擴大。已經有使用鋰離子電池的電動自行車產品出售。
在安全性好、循環性能好、比容量高的新型廉價正極材料的開發推動下,電動自行車用鋰離子電池接近實用化。幾家公司可以為配備電池管理系統(BMS)的電動自行車提供成熟的鋰離子電池。還有專門生產鋰離子電池的電動自行車廠家。
電動自行車用鋰離子電池將是首批商業化並大量應用於汽車的動力電池;它將是繼鉛蓄電池之後占有較大比重的實用電池,也將成為高端電動自行車產品的電池。關於鋰離子電池在純電動汽車和公交車以及混合動力汽車上的大規模試驗、展覽和演示,已經有很多報道。
根據目前鋰離子電池的發展水平和經驗,認為電動自行車用48V10Ah以下的電池組安全性是有保證的,但大規模的鋰離子電池用於商用電動汽車還有大量艱苦的工作要做。主要原因是:純電動汽車和電動公交車。
而且混合動力汽車使用的電池數量多,系統復雜,安全性難度更大,對可靠性和壹致性的要求更高,價格過高。據報道,深圳比亞迪將在2005年提供200輛由鋰離子電池驅動的電動汽車組成出租車車隊,但該計劃已被推遲至2007年。
燃料電池:
燃料電池直接將化學能轉化為電能,供給電機驅動車輛。其主要優點是:效率高,省油;零排放;低噪音等。,特別適用於汽車電源。氫燃料電池汽車將是理想的,並最終取代以石油產品為燃料的汽車。
鋅鎳電池(鋅鎳);
鋅鎳電池曾被認為是電動汽車的電池。從4~5年的市場篩選來看,幾乎不用於商用電動車。這主要是由於鋅鎳電池價格較高(每節VAh 2.5 ~ 4元,是鉛電池的4~6倍)。
在循環過程中,初始容量衰減率較大,影響了電池組的實際使用壽命。此外,鋰離子電池的快速發展和價格下降使得鋅鎳電池在電動汽車上的應用更沒有競爭力。
鋅空氣電池:
鋅空氣電池是金屬空氣電池的壹種,屬於半燃料電池的範疇。它具有比能量高、原料豐富、價格低廉、無汙染等優點,被認為是電動車電池的競爭候選材料。
美籍華人曾在上海設立PowerZinc公司,生產機械式可充電鋅空氣電池,目前已建成示範車間。對制造的電動自行車和電動摩托車裝載鋅空氣電池行駛裏程進行測試,分別達到150km和250km,並做了大量的推廣應用工作,在上海建立了50個電池更換點。
但是不到1年,這個推廣和試用工作就停止了,市場篩選的結果不被用戶接受。之後在壹些領導的支持下,以制造出來的鋅空氣電池為動力源,造出了電動公交車。然而,由於鋅空氣電池的高功率性能較差,汽車的啟動和加速性能明顯較差。國內外在開發電動車用鋅空氣電池方面做了大量工作。
近年來,我國電動車用鋅空氣電池的研發重新興起,但實踐證實了鋅空氣電池原有的優勢,同時也暴露出壹些國外已有報道的問題,如鋅電極的更換服務體系和再生成本、氧電極的壽命、電池電解液的泄漏、漏電或溢出等。
百度百科-電動車電池