什么是純電動(dòng)汽車的電池，純電動(dòng)汽車電池分為有哪幾種？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-14 13:40
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電動(dòng)汽車的電池有兩大類，蓄電池和燃料電池。蓄電池適用于純電動(dòng)汽車，包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池。其中，鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池出現(xiàn)的時(shí)間比較早，也是已經(jīng)被普遍淘汰的電池種類，而如今主流的純電動(dòng)車基本上都是采用的鋰電池，主要包括鈷酸鋰電池，如特斯拉產(chǎn)品；錳酸鋰電池，如豐田普銳斯、日產(chǎn)聆風(fēng)；磷酸鐵鋰電池，如比亞迪產(chǎn)品、之諾1E等。
鉛酸電池是最為常用的一種新能源汽車電池。鉛酸電池的極板是用鉛合金制成的格柵，電解液為稀硫酸，兩極板均覆蓋有硫酸鉛。但充電后，正極處極板上硫酸鉛轉(zhuǎn)變成二氧化鉛，負(fù)極處硫酸鉛轉(zhuǎn)變成金屬鉛。放電時(shí)，則發(fā)生反方向的化學(xué)反應(yīng)。鉛酸電池的優(yōu)點(diǎn)是放電時(shí)電動(dòng)勢(shì)較穩(wěn)定，缺點(diǎn)是比能量小，對(duì)環(huán)境腐蝕性強(qiáng)。
鎳氫電池在混合新能源車上有著廣泛的應(yīng)用，其有著較大的能量密度比，可以有效延長(zhǎng)車輛的行駛時(shí)間；而且，鎳氫電池放電特性平穩(wěn)妥、放電曲線平滑，發(fā)熱量小，但體積偏大，有污染。
鋰離子電池相比鉛酸電池、鎳氫電池等有著工作電壓高、比能量大、體積小、質(zhì)量輕、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率低、無記憶效應(yīng)、無污染等優(yōu)勢(shì)，因此，越來越多的汽車廠家選擇采用鋰離子電池作為純電動(dòng)車的動(dòng)力電池。
鋰離子電池中最常用的有三種，分別是鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池。鈷酸鋰電池效率高，放電電流大，充電速度高，重量輕；但缺點(diǎn)就是穩(wěn)定性相對(duì)較差一些，這也是為何這種電池技術(shù)很難制造大容量的電池單元的原因。而錳酸鋰電池成本略低，而且不像鈷酸鋰那樣激進(jìn)，低溫性能較好，更適合寒冷地區(qū)使用，但是高溫穩(wěn)定性不夠出色，容易鼓脹，而用循環(huán)壽命衰減較快。
磷酸鐵鋰電池被稱為最安全的車用電池技術(shù)，這是因?yàn)橄啾容^于鈷酸鋰電池和錳酸鋰電池，磷酸鐵鋰電池的穩(wěn)定性，特別是高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定性要安定的多，遇到意外情況時(shí)發(fā)生火災(zāi)等意外狀況的幾率也更小。但是磷酸鐵鋰電池的效率不如前述兩種電池技術(shù)，存儲(chǔ)同樣能量所需要的重量大約是鈷酸鋰電池的兩倍，也就難怪為什么這項(xiàng)新型電池技術(shù)難以成為高性能電動(dòng)跑車的選擇了。
根據(jù)現(xiàn)在市場(chǎng)上所用的電動(dòng)車電池類型大致可以分為：鉛酸電池，鋰離子電池，鎳氫電池，不過現(xiàn)在大量投入電動(dòng)車領(lǐng)域的還是密閉性鉛酸膠體電池，鋰電池也由于它的體積小、較長(zhǎng)的壽命以及靈活的充電方法也被廣大用戶看好，只是高昂的售價(jià)讓很多客戶敬而遠(yuǎn)之。
鉛酸蓄電池的價(jià)格最低，安全性好，也最常用，中國是全世界鉛酸蓄電池最大的生產(chǎn)國。其含污染的成分比較少，可回收性好。缺點(diǎn)是比容小。也就是說，在同樣的容量下，電池重量和體積都大。膠體電池屬于鉛酸蓄電池的一種發(fā)展分類，最簡(jiǎn)單的做法，是在硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電液變?yōu)槟z態(tài)。電液呈膠態(tài)的電池通常稱之為膠體電池。廣義而言，膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別不僅僅在于電液改為膠凝狀。例如非凝固態(tài)的水性膠體，從電化學(xué)分類結(jié)構(gòu)和特性看同屬膠體電池。
鋰離子電池的比容要好于鎳氫電池，對(duì)于同樣容量的鉛酸蓄電池來說，鋰離子電池的重量相當(dāng)于一臺(tái)筆記本電腦，這樣老弱婦孺就都可以使用了。但是，存在爆炸和燃燒的可能性，這是與鋰離子電池需要解決的問題。
鎳氫電池的比容比鉛酸蓄電池好很多，單體電池的壽命也比較好，其大電流充放電特性也比鉛酸蓄電池好。問題是鎳氫電池串連電池組的管理問題比較多，一旦發(fā)生過充電以后，就會(huì)形成單體電池隔板熔化的問題，導(dǎo)致整組電池迅速失效。所以，國產(chǎn)的鎳氫電池的關(guān)鍵技術(shù)問題還是充電器和電池管理系統(tǒng)的問題，而這個(gè)問題還沒有引起各個(gè)電池制造商和車廠足夠的重視。所以，鎳氫電池的發(fā)展收到很大的制約。
電動(dòng)車電池有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池、聚合物鋰電池、鋅空電池、燃料電池等。其中蓄電池又分為閥控鉛酸免維護(hù)蓄電池、膠體鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池和鋰離子電池等。
現(xiàn)在主要的使用的有鉛酸電池和鋰電池，鉛酸電池笨重，但是價(jià)格便宜，性能穩(wěn)定，技術(shù)比較成熟的；鋰電池，價(jià)格比較貴，但是使用時(shí)間較長(zhǎng)，便攜。我前年四月份從道易行商城買過一個(gè)天能的鉛酸電池，現(xiàn)在都感覺還是不錯(cuò)的，電池還是要多保養(yǎng)的。
電動(dòng)車電池是電動(dòng)車上的動(dòng)力來源，現(xiàn)在的電動(dòng)車上絕大多數(shù)裝的是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池成本低，性價(jià)比高。因?yàn)檫@種電池能充電，可以反復(fù)使用，所以稱它為“鉛酸蓄電池”。
1860年，法國的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池，這是鉛酸蓄電池的前身。、
能夠被電動(dòng)自行車采用的有以下四種動(dòng)力蓄電池，即閥控鉛酸免維護(hù)蓄電池、膠體鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池和鋰離子電池。
鉛酸蓄電池
鉛蓄電池因其價(jià)格便宜、材料來源豐富、比功率較高、技術(shù)和制造工藝較成熟、資源回收率高等綜合因素被各國各種電動(dòng)車普遍采用和廣泛研究。電動(dòng)自行車作為省力、方便、快速、舒適、價(jià)廉、零排放的個(gè)人交通工具已被人們廣泛接受,并受到國家有關(guān)部門的重視。由國務(wù)院發(fā)展研究中心、國家發(fā)改委、建設(shè)部、科技部等部委參與的《輕型電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究》課題組提出了“輕型電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究”報(bào)告。電動(dòng)自行車的全國保有量已達(dá)3000萬輛以上。95%以上的電動(dòng)自行車都用閥控鉛蓄電池。[1]
已商品化的電動(dòng)自行車的絕大多數(shù)是使用的密封式鉛酸蓄電池，使用中不需要經(jīng)常補(bǔ)充水分，免維護(hù)。其主要化學(xué)反應(yīng)是：PbO2+2H2SO4+Pb←充電、放電→2PbSO4+2H2O
鉛酸蓄電池充電時(shí)變成硫酸鉛的陰陽兩極的海綿狀鉛把固定在其中的硫酸成分釋放到電解液中，分別變成海綿狀鉛和氧化鉛，電解液中的硫酸濃度不斷變大；反之放電時(shí)陽極中的氧化鉛和陰極板上的海綿狀鉛與電解液中的硫酸發(fā)生反應(yīng)變成硫酸鉛，而電解液中的硫酸濃度不斷降低。當(dāng)鉛酸蓄電池充電不足時(shí)，陰陽兩極板的硫酸鉛不能完全轉(zhuǎn)化變成海綿狀鉛和氧化鉛，如果長(zhǎng)期充電不足，則會(huì)造成硫酸鉛結(jié)晶，使極板硫化，電池品質(zhì)變劣；反之如果電池過度充電，陽極產(chǎn)生的氧氣量大于陰極的吸附能力，使得蓄電池內(nèi)壓增大，導(dǎo)致氣體外溢，電解液減少，還可能導(dǎo)致活性物質(zhì)軟化或脫落，電池壽命大大縮短。
綜合性能有很大提高
近10年來,電動(dòng)自行車用閥控鉛蓄電池的綜合性能有很大提高。以6-DZM-10電池為例。1997年,該型電池存在容量不足,2h率(5A)放電容量達(dá)不到10Ah;比能量低,2h率的比能量不到30Wh/kg;壽命短,100%放電深度的循環(huán)壽命只有50~60次(容量降到8Ah前;以下同),使用壽命只有3~5個(gè)月等問題。
