Hva er et strømbatteri?
Batteriteknologi er en flott oppfinnelse med en fantastisk og lang historie. Det engelske"Batteri" batteri dukket først opp i 1749. Den ble først brukt av den amerikanske oppfinneren Benjamin Franklin da han brukte en serie kondensatorer til å utføre elektriske eksperimenter. . Han brukte fortynnet svovelsyre som elektrolytt for å løse batteripolarisasjonsproblemet og produserte det første ikke-polariserte sink-kobber-batteriet som kan opprettholde en balansert strøm, også kjent som"Daniel-batteriet."
I 1860 oppfant Frankrike's Plante et batteri som bruker bly som elektrode, som også er forgjengeren til et lagringsbatteri; Samtidig oppfant Frankrike's Lakeland karbon-sink-batteriet, og brakte batteriteknologi til feltet for tørrbatterier.
Den kommersielle bruken av batteriteknologi begynte med tørrbatterier. Det ble oppfunnet av britiske Hellerson i 1887 og masseprodusert i USA i 1896. Samtidig oppfant Thomas Edison det oppladbare jern-nikkel-batteriet i 1890, som også ble realisert i 1910. Kommersialiserte masseproduksjon.
Siden den gang, takket være kommersialisering, innledet batteriteknologi en epoke med rask fremgang. Thomas Edison oppfant alkaliske batterier i 1914, Schlecht og Akermann oppfant sintrede plater for nikkel-kadmium-batterier i 1934, og Neumann utviklet forseglet nikkel i 1947. Kadmium-batterier, Lew Urry (Energizer) utviklet små alkaliske batterier i 1949, innledet alkaliske batterier.
Etter å ha kommet inn på 1970-tallet ble batteriteknologien påvirket av energikrisen og utviklet seg gradvis i retning av fysisk kraft. I tillegg til den kontinuerlige utviklingen av solcelleteknologi som dukket opp i 1954, ble litiumbatterier og nikkel-metallhydridbatterier gradvis oppfunnet og kommersialisert.
Hva er et strømbatteri? Forskjellen mellom den og vanlige batterier
Strømkilden til nye energikjøretøyer er generelt hovedsakelig basert på strømbatterier. Strømbatteriet er faktisk en slags strømkilde som gir strømkilden for transport. Hovedforskjellene mellom den og vanlige batterier er:
1. Ulik natur
Strømbatteri refererer til batteriet som gir strøm til transport, generelt sett i forhold til det lille batteriet som gir energi til bærbart elektronisk utstyr; mens vanlig batteri er et slags litiummetall eller litiumlegering som negativt elektrodemateriale, ved bruk av ikke-vandig elektrolyttløsning. Primærbatteriet er forskjellig fra litiumionbatteriet og litiumionpolymerbatteriet.
For det andre er batterikapasiteten forskjellig
Når det gjelder nye batterier, bruk en utladningsmåler for å teste batterikapasiteten. Generelt er kapasiteten til strømbatterier omtrent 1000-1500mAh; mens kapasiteten til vanlige batterier er over 2000mAh, og noen kan nå 3400mAh.
Tre, utladningskraften er forskjellig
Et strømbatteri på 4200mAh kan lade ut strømmen på bare noen få minutter, men vanlige batterier kan'ikke gjøre det i det hele tatt, så utladingskapasiteten til vanlige batterier er helt uforlignelig med strømbatterier. Den største forskjellen mellom et strømbatteri og et vanlig batteri er dets store utladningseffekt og høye spesifikke energi. Siden strømbatteriet hovedsakelig brukes til kjøretøyets energiforsyning, har det en høyere utladningseffekt enn vanlige batterier.
Fire forskjellige applikasjoner
Batteriene som gir drivkraft til elektriske kjøretøyer kalles strømbatterier, inkludert tradisjonelle blybatterier, nikkel-metallhydridbatterier og det nye litiumionbatteriet, som er delt inn i strømbatterier (hybridbiler) og energi-type strømbatterier (rene elektriske kjøretøy); Litiumbatterier som brukes i forbrukerelektroniske produkter som mobiltelefoner og bærbare datamaskiner blir generelt referert til som litiumbatterier for å skille dem fra strømbatterier som brukes i elektriske kjøretøy.
De gjeldende hovedtypene strømbatterier
Bly-syre batteriteknologi, nikkel-hydrogen batteriteknologi, brenselcelleteknologi og litiumbatteriteknologi er fortsatt hovedteknologiene på markedet.
Bly-syre batterier
Bly-syrebatteri har den lengste brukshistorikken og den mest modne teknologien. Det er batteriet med lavest pris og pris, og det har oppnådd masseproduksjon. Blant dem ble det ventilregulerte forseglede blysyrebatteriet (VRLA) en gang et viktig kjøretøybatteri, som ble brukt i EV og HEV utviklet av mange europeiske og amerikanske bilselskaper, som Saturn og EVI utviklet av GM i henholdsvis 1980- og 1990-tallet. Elbiler osv.
Imidlertid har blybatterier lav spesifikk energi, kort batterilevetid, høy selvutladningshastighet og lav sykluslevetid; deres viktigste råmateriale bly er tungt, og tungmetallmiljøforurensning kan forekomme under produksjon og resirkulering. Derfor brukes blybatterier i dag hovedsakelig til tenningsanordninger når biler startes, og småutstyr som elsykler.
NiMH-batterier
Ni/MH-batterier har god motstand mot overlading og overutlading. Det er ingen tungmetallforurensningsproblem, og det vil ikke være noen økning eller reduksjon av elektrolytt under arbeidsprosessen, noe som kan oppnå en forseglet design og vedlikeholdsfri. Sammenlignet med bly-syre-batterier og nikkel-kadmium-batterier, har nikkel-hydrogen-batterier høyere spesifikk energi, spesifikk kraft og sykluslevetid.
Ulempen er at batteriet har en dårlig minneeffekt, og med fremdriften av lade- og utladingssyklusen, mister hydrogenlagringslegeringen gradvis sin katalytiske evne, og det indre trykket til batteriet vil gradvis øke, noe som påvirker bruken av batteri. I tillegg fører den dyre prisen på nikkelmetall også til høyere kostnader.
Når det gjelder nøkkelmaterialer, er nikkel-metallhydridbatterier hovedsakelig sammensatt av positiv elektrode, negativ elektrode, separator og elektrolytt. Den positive elektroden er nikkelelektrode (Ni(OH)2); den negative elektroden bruker vanligvis metallhydrid (MH); elektrolytten er hovedsakelig flytende, og hovedkomponenten er hydrogen. Kaliumoksid (KOH). For tiden er forskningsfokuset til nikkel-hydrogenbatterier hovedsakelig på de positive og negative elektrodematerialene, og teknologiens forskning og utvikling er relativt moden.
Ni-MH-batterier for kjøretøy har blitt masseprodusert og brukt, og de er den mest brukte typen kjøretøybatterier i utviklingen av hybridbiler. Den mest typiske representanten er Toyota Prius, som for tiden er den største masseproduserte hybridbilen. PEVE, et joint venture mellom Toyota og Panasonic, er for tiden verdens's største produsent av nikkel-hydrogen-batterier.
Nå som nikkel-metallhydrid-batterier har trukket seg fra rekkene av vanlige strømbatterier, hvorfor holder Toyota seg til nikkel-metallhydrid-batterileiren?
Dette må snakke om den største fordelen med Ni-MH-batteri: super holdbarhet!
En gang gjennomførte de berømte amerikanske bilmediene en sammenlignende test på en førstegenerasjons Prius som hadde vært brukt i ti år. Testresultatene viser at etter 10 år med kjøring 330 000 kilometer for førstegenerasjons Prius-modell med nikkel-metallhydridbatterier, sammenlignet med dataene til den nye bilen, forblir både drivstofforbruksytelsen og kraftytelsen på samme nivå. Hybridsystemet og Ni-MH-batteripakken fungerer fortsatt normalt.
I tillegg, selv etter å ha løpt 330 000 kilometer på ti års bruk, har denne førstegenerasjons Prius aldri hatt noen problemer med sin nikkel-metallhydrid-batteripakke. For ti år siden stilte folk spørsmålstegn ved situasjonen om at forringelsen av batterikapasiteten i stor grad ville påvirke drivstofforbruket og kraftytelsen. Den dukket ikke opp heller. Fra dette synspunktet har japanerne som alltid har vært strenge og konservative sine egne unike grunner for sin kjærlighet til nikkel-hydrogen-batterier.
Brenselcellen
Brenselcelle er en kraftgenereringsenhet som direkte konverterer kjemisk energi i drivstoff og oksidant til elektrisk energi. Drivstoff og luft mates inn i brenselcellen separat, og elektrisitet produseres. Fra utsiden har den positive og negative elektroder og elektrolytter osv., som et batteri, men den kan faktisk ikke"lagring" men et"kraftverk".
Sammenlignet med vanlige kjemiske batterier kan brenselceller supplere drivstoff, vanligvis hydrogen. Noen brenselceller kan bruke metan og bensin som drivstoff, men de er vanligvis begrenset til industrielle applikasjoner som kraftverk og gaffeltrucker. Det grunnleggende prinsippet for en hydrogenbrenselcelle er omvendt reaksjon av elektrolyse av vann. Hydrogen og oksygen tilføres henholdsvis anoden og katoden. Etter at hydrogenet diffunderer ut gjennom anoden og reagerer med elektrolytten, frigjøres elektroner til katoden gjennom en ekstern belastning.
Arbeidsprinsippet for en hydrogenbrenselcelle er: sende hydrogengass til anodeplaten (negativ elektrode) til brenselcellen. Etter virkningen av katalysatoren (platina) separeres et elektron i hydrogenatomet, og hydrogenionet (protonet) som har mistet elektronet går gjennom protonet. Utvekslingsmembranen når katodeplaten (positiv elektrode) til brenselcellen, og elektroner kan ikke passere gjennom protonutvekslingsmembranen. Dette elektronet kan bare passere gjennom den eksterne kretsen for å nå katodeplaten til brenselcellen, og dermed generere strøm i den eksterne kretsen.
Etter at elektronene når katodeplaten, rekombinerer de med oksygenatomer og hydrogenioner for å danne vann. Siden oksygenet som tilføres katodeplaten kan hentes fra luften, så lenge anodeplaten kontinuerlig tilføres hydrogen, katodeplaten tilføres luft, og vanndampen tas bort i tide, kan elektrisk energi forsynes kontinuerlig medfølgende.
Elektrisiteten som genereres av brenselcellen tilføres den elektriske motoren gjennom omformere, kontrollere og andre enheter, og deretter drives hjulene til å rotere gjennom transmisjonssystemet, drivakselen osv., slik at kjøretøyet kan kjøre på veien. Sammenlignet med tradisjonelle kjøretøy er energikonverteringseffektiviteten til brenselcellekjøretøyer så høy som 60 til 80 %, som er 2 til 3 ganger høyere enn for forbrenningsmotorer.
Drivstoffet til brenselcellen er hydrogen og oksygen, og produktet er rent vann. Den produserer ikke karbonmonoksid og karbondioksid, og slipper heller ikke ut svovel og partikler. Derfor er kjøretøyer med hydrogenbrenselceller virkelig nullutslipp og nullforurensningskjøretøyer, og hydrogendrivstoff er den perfekte energikilden for kjøretøy!
