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什么是蓄電池什么是容量,蓄電池內(nèi)阻與容量的關(guān)系是什么

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-03-23 17:15    點(diǎn)擊量:
當(dāng)前閥控密封鉛酸蓄電池已逐步取代開口式流動電解液鉛酸蓄電池,廣泛用于郵電通信電源、UPS、儲能電源系統(tǒng)等。動力型閥控密封鉛酸蓄電池不僅已廣泛用于電動助力車,而且近來又向輕型電動汽車大力進(jìn)軍。這些領(lǐng)域都要求在線檢測蓄電池的荷電態(tài)。
 
  (1)蓄電池的內(nèi)阻跟荷電態(tài)的關(guān)系
 
  蓄電池的荷電態(tài)SOC指的是電池可以放出的容量跟其額定容量的比。這一數(shù)據(jù)對郵電通信電源系統(tǒng)和正在使用的動力電池組十分重要。
 
  1992年David O Feder發(fā)表了用MIDTrONic Celltronand Midtron電導(dǎo)測試儀對閥控密封鉛酸蓄電池(VRLA)的測試和統(tǒng)計(jì)結(jié)果。圖1示出了336塊1000Ah密封鉛酸蓄電池用263 A放電至1。80 V的放電時間跟電池電導(dǎo)(內(nèi)阻的倒數(shù))的分布??梢钥闯觯鼈冎g存在線性相關(guān)關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)R2=0.825。
 
  由此有人提出對于在線使用的閥控密封鉛酸蓄電池,可以用測得的電導(dǎo)值去推測它們的剩余容量。雖然十多年前本人從客觀實(shí)際出發(fā)已多次對這一觀點(diǎn)提出了否定的看法,而后被眾多的同行專家所認(rèn)可。
一說到要買電動汽車,可能大部分消費(fèi)者第一時間想到的就是“優(yōu)惠”“不限行”“不限號”等政策。但如果真要買一款電動汽車,想要開著舒心用著放心,僅僅知道優(yōu)惠政策是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。電池作為電動汽車的核心部件,一直被視為電動汽車發(fā)展的重要標(biāo)志性技術(shù),也是制約電動汽車發(fā)展的瓶頸,其性能的好壞直接決定電動汽車?yán)m(xù)航里程的長短,各種電動汽車自燃的事件也讓消費(fèi)者心有余悸。所以,購買在電動汽車之前,一定要了解它的“心臟”。
 
  由于電動車蓄電池種類較多,其中很大部分已經(jīng)被市場所淘汰,所以我們先通過一個表格大致了解下這些電池的基本特性,然后就目前市場上常見的幾種蓄電池再進(jìn)行說明。
 
 
  鉛酸蓄電池是目前應(yīng)用比較廣泛的電池,主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價格便宜;缺點(diǎn)是比能低(即每公斤蓄電池存儲的電能)、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。老式電池一般壽命在2年左右,而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水,不過隨著科技的發(fā)展,鉛酸蓄電池的壽命變得更長而且維護(hù)也更簡單了。鉛酸電池也一樣,由于能量密度低,所以它的體積很龐大。此外,由于其成分是硫酸電解質(zhì),因此,廢棄后對環(huán)境的污染相對嚴(yán)重。而其最大的缺點(diǎn)在于,續(xù)駛能力比較低,所以,應(yīng)用于純電動汽車上并不能滿足人們?nèi)粘P枨?。從目前來看,鉛酸電池多應(yīng)用于低速電動車,特別是老年代步車、電動自行車等。
 
新能源汽車動力電池基礎(chǔ)知識解析
 
  磷酸鐵鋰電池是鋰離子電池中的一種,其特點(diǎn)是不含有鈷等貴金屬元素,其使用的原料為磷和鐵,這些元素不僅資源豐富,而且價格也比較低廉。磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指,它在700℃~800℃時才發(fā)生分解,但不會像三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)那么劇烈,也不會釋放出氧分子,擁有良好的安全性。也正因如此,其也成為目前電動車電池的主要門類之一。此外充放電效率高、對環(huán)境無污染等也都是它的優(yōu)勢所在。不過,它也有自己的缺點(diǎn),由于電池的能量密度較低,使得它的體積也相對較龐大;電池容量較小,使得它的續(xù)駛能力也比較低;報廢后,可回收的價值很低;而且,由于其低溫性能較差,研究表明一塊容量為3500mAh的電池,如果在-10℃的環(huán)境中工作,經(jīng)過不到100次的充放電循環(huán),電量將急劇衰減至500mAh,基本就報廢了。
特斯拉MODEL S使用三元鋰電池的能量密度要比磷酸鐵鋰電池的能量密度大,這意味著同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長。但是,當(dāng)三元鋰電池自身溫度為250-350℃時,其內(nèi)部化學(xué)成分就開始分解,因此對電池管理系統(tǒng)提出了更高的要求,而且電池的造價也比較高。說簡單點(diǎn),就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。不過,由于消費(fèi)者對續(xù)駛里程的要求越來越高,所以近幾年越來越受到車企的關(guān)注。他們通過采取一定的技術(shù)和設(shè)計(jì)措施,來盡可能避免其缺陷。
 
新能源汽車動力電池基礎(chǔ)知識解析
 
新能源汽車動力電池基礎(chǔ)知識解析
 
  日系廠商選擇錳酸鋰電池是因?yàn)槠渚C合性能相對平衡,而且技術(shù)上也不像三元鋰電池那樣激進(jìn),由于不需要貴金屬鈷,所以成本低廉很多,還沒有專利限制,這聽上去簡直就是日系經(jīng)濟(jì)適用策略的電動化延續(xù)。錳酸鋰是成本低、安全性和低溫性能好的正極材料,但是其材料本身并不太穩(wěn)定,容易分解產(chǎn)生氣體,因此多用于和其它材料混合使用,以降低電芯成本,但其循環(huán)壽命衰減較快,容易發(fā)生鼓脹,高溫性能較差、壽命相對短,主要用于大中型號電芯,動力電池方面,其標(biāo)稱電壓為3.7V。雖然其能量密度不如三元鋰電池,但其他綜合性能相當(dāng)出色。

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