Vad är ett strömbatteri?
Batteriteknik är en fantastisk uppfinning med en underbar och lång historia. Det engelska"Batteriet" av batteri dök upp först 1749. Det användes först av den amerikanske uppfinnaren Benjamin Franklin när han använde en serie kondensatorer för att utföra elektriska experiment. . Han använde utspädd svavelsyra som elektrolyt för att lösa batteriets polarisationsproblem och producerade det första opolariserade zink-kopparbatteriet som kan upprätthålla en balanserad ström, även känt som"Daniel-batteriet."
1860 uppfann Frankrike's Plante ett batteri som använder bly som elektrod, vilket också är föregångaren till ett lagringsbatteri; samtidigt uppfann Frankrikes's Lakeland kol-zink-batteriet, vilket förde batteriteknologin till området för torrbatterier.
Den kommersiella användningen av batteriteknik började med torrbatterier. Det uppfanns av britten Hellerson 1887 och masstillverkades i USA 1896. Samtidigt uppfann Thomas Edison det uppladdningsbara järn-nickel-batteriet 1890, vilket också realiserades 1910. Kommersialiserade massproduktion.
Sedan dess, tack vare kommersialisering, inledde batteritekniken en era av snabba framsteg. Thomas Edison uppfann alkaliska batterier 1914, Schlecht och Akermann uppfann sintrade plattor för nickel-kadmium-batterier 1934, och Neumann utvecklade förseglat nickel 1947. Kadmiumbatterier, Lew Urry (Energizer) utvecklade små alkaliska batterier 1949, vilket inledde eran av alkaliska batterier.
Efter att ha gått in på 1970-talet påverkades batteritekniken av energikrisen och utvecklades gradvis i riktning mot fysisk kraft. Förutom den ständiga utvecklingen av solcellsteknik som dök upp 1954, uppfanns och kommersialiserades gradvis litiumbatterier och nickel-metallhydridbatterier.
Vad är ett strömbatteri? Skillnaden mellan den och vanliga batterier
Kraftkällan för nya energifordon är i allmänhet huvudsakligen baserad på kraftbatterier. Strömbatteriet är faktiskt en slags strömkälla som tillhandahåller strömkällan för transport. De viktigaste skillnaderna mellan det och vanliga batterier är:
1. Olika till sin natur
Strömbatteri hänvisar till batteriet som ger ström för transport, i allmänhet i förhållande till det lilla batteriet som ger energi till bärbar elektronisk utrustning; medan vanligt batteri är en sorts litiummetall eller litiumlegering som negativt elektrodmaterial, med användning av icke-vattenhaltig elektrolytlösning. Det primära batteriet skiljer sig från litiumjonbatteriet och litiumjonpolymerbatteriet.
Två, batterikapaciteten är annorlunda
Om det gäller nya batterier, använd en urladdningsmätare för att testa batterikapaciteten. Generellt är kapaciteten för batterier cirka 1000-1500mAh; medan kapaciteten för vanliga batterier är över 2000mAh, och vissa kan nå 3400mAh.
Tre, urladdningseffekten är annorlunda
Ett 4200mAh strömbatteri kan ladda ur strömmen på bara några minuter, men vanliga batterier kan'inte göra det alls, så urladdningskapaciteten för vanliga batterier är helt ojämförlig med strömbatterier. Den största skillnaden mellan ett kraftbatteri och ett vanligt batteri är dess stora urladdningseffekt och höga specifika energi. Eftersom kraftbatteriet huvudsakligen används för fordonsenergiförsörjning har det en högre urladdningseffekt än vanliga batterier.
Fyra, olika applikationer
Batterierna som ger drivkraft för elfordon kallas kraftbatterier, inklusive traditionella blybatterier, nickelmetallhydridbatterier och det framväxande litiumjonbatteriet, som är uppdelat i kraftbatterier (hybridfordon) och energibatterier (rena elektriska fordon); Litiumbatterier som används i konsumentelektronikprodukter som mobiltelefoner och bärbara datorer kallas i allmänhet för litiumbatterier för att skilja dem från kraftbatterier som används i elfordon.
De nuvarande huvudtyperna av kraftbatterier
Bly-syra batteriteknik, nickel-väte batteriteknik, bränslecellsteknik och litiumbatteriteknik är fortfarande de vanligaste teknikerna på marknaden.
Bly-syra batterier
Blysyrabatteri har den längsta applikationshistoriken och den mest mogna tekniken. Det är batteriet med lägst kostnad och pris, och det har uppnått massproduktion. Bland dem blev det ventilreglerade förseglade blybatteriet (VRLA) en gång ett viktigt fordonsbatteri, som användes i EV och HEV som utvecklats av många europeiska och amerikanska bilföretag, såsom Saturn och EVI som utvecklats av GM i 1980- respektive 1990-talet. Elbilar osv.
Blysyrabatterier har dock låg specifik energi, kort batterilivslängd, hög självurladdningshastighet och låg livslängd; deras huvudsakliga råmaterial bly är tungt, och miljöföroreningar av tungmetaller kan förekomma under produktion och återvinning. Därför används i dagsläget främst blybatterier till tändanordningar när bilar startas, och mindre utrustning som elcyklar.
NiMH-batterier
Ni/MH-batterier har bra motstånd mot överladdning och överurladdning. Det finns inga tungmetallföroreningsproblem, och det kommer inte att ske någon ökning eller minskning av elektrolyten under arbetsprocessen, vilket kan uppnå en förseglad design och underhållsfri. Jämfört med blybatterier och nickel-kadmiumbatterier har nickel-vätebatterier högre specifik energi, specifik effekt och livslängd.
Nackdelen är att batteriet har en dålig minneseffekt, och med framskridandet av laddnings- och urladdningscykeln förlorar vätelagringslegeringen gradvis sin katalytiska förmåga, och batteriets inre tryck kommer gradvis att öka, vilket påverkar användningen av batteri. Dessutom leder det dyra priset på nickelmetall också till högre kostnader.
När det gäller nyckelmaterial är nickel-metallhydridbatterier huvudsakligen sammansatta av positiv elektrod, negativ elektrod, separator och elektrolyt. Den positiva elektroden är nickelelektrod (Ni(OH)2); den negativa elektroden använder i allmänhet metallhydrid (MH); elektrolyten är huvudsakligen flytande, och huvudkomponenten är väte. Kaliumoxid (KOH). För närvarande ligger forskningsfokus för nickel-vätebatterier huvudsakligen på de positiva och negativa elektrodmaterialen, och dess tekniska forskning och utveckling är relativt mogen.
Ni-MH-batterier för fordon har massproducerats och använts, och de är den mest använda typen av fordonsbatterier i utvecklingen av hybridfordon. Den mest typiska representanten är Toyota Prius, som för närvarande är det största masstillverkade hybridfordonet. PEVE, ett joint venture mellan Toyota och Panasonic, är för närvarande världens's största tillverkare av nickel-vätekraftbatterier.
Nu när nickel-metallhydridbatterier har dragit sig ur raden av vanliga kraftbatterier, varför håller Toyota fast vid nickel-metallhydridbatterilägret?
Detta måste tala om den största fördelen med Ni-MH-batteri: super hållbarhet!
En gång genomförde den berömda amerikanska bilmedian ett jämförande test på en första generationens Prius som hade använts i tio år. Testresultaten visar att efter 10 års körning 330 000 kilometer för den första generationens Prius-modell med nickel-metallhydridbatterier, om man jämför den med uppgifterna för den nya bilen, förblir både bränsleförbrukningsprestanda och kraftprestanda på samma nivå. Hybridsystemet och Ni-MH-batteripaketet fungerar fortfarande normalt.
Dessutom, även efter att ha sprungit 330 000 kilometer på tio års användning, har denna första generationens Prius aldrig haft några problem med sitt nickel-metallhydrid-batteripaket. För tio år sedan ifrågasatte man situationen att försämringen av batterikapaciteten i hög grad skulle påverka bränsleförbrukningen och effektprestandan. Den'inte dök upp heller. Ur denna synvinkel har japanerna som alltid varit rigorösa och konservativa sina egna unika skäl för sin kärlek till nickel-vätebatterier.
Bränslecellen
Bränslecell är en kraftgenererande enhet som direkt omvandlar kemisk energi i bränsle och oxidant till elektrisk energi. Bränsle och luft matas in i bränslecellen separat och el produceras. Från utsidan har den positiva och negativa elektroder och elektrolyter etc., som ett batteri, men i själva verket kan den inte"lagring" men ett"kraftverk".
Jämfört med vanliga kemiska batterier kan bränsleceller komplettera bränsle, oftast väte. Vissa bränsleceller kan använda metan och bensin som bränsle, men de är vanligtvis begränsade till industriella tillämpningar som kraftverk och gaffeltruckar. Den grundläggande principen för en vätebränslecell är den omvända reaktionen av elektrolysen av vatten. Väte och syre tillförs anoden respektive katoden. Efter att vätet diffunderar ut genom anoden och reagerar med elektrolyten frigörs elektroner till katoden genom en extern belastning.
Arbetsprincipen för en vätebränslecell är: att skicka vätgas till bränslecellens anodplatta (negativ elektrod). Efter inverkan av katalysatorn (platina) separeras en elektron i väteatomen och vätejonen (protonen) som har förlorat elektronen passerar genom protonen. Utbytesmembranet når katodplattan (positiv elektrod) i bränslecellen och elektroner kan inte passera genom protonutbytesmembranet. Denna elektron kan endast passera genom den externa kretsen för att nå katodplattan i bränslecellen och därigenom generera ström i den externa kretsen.
Efter att elektronerna når katodplattan, rekombineras de med syreatomer och vätejoner för att bilda vatten. Eftersom syret som tillförs katodplattan kan erhållas från luften, så länge som anodplattan kontinuerligt tillförs väte, katodplattan tillförs luft och vattenångan tas bort i tid, kan elektrisk energi kontinuerligt tillföras levereras.
Elmotorn som genereras av bränslecellen tillförs elmotorn genom växelriktare, styrenheter och andra enheter, och sedan drivs hjulen att rotera genom transmissionssystemet, drivaxeln etc. så att fordonet kan köra på vägen. Jämfört med traditionella fordon är energiomvandlingseffektiviteten för bränslecellsfordon så hög som 60 till 80 %, vilket är 2 till 3 gånger högre än för förbränningsmotorer.
Bränslecellens bränsle är väte och syre, och produkten är rent vatten. Den producerar inte kolmonoxid och koldioxid och avger inte heller svavel och partiklar. Därför är vätebränslecellsfordon verkligen nollutsläpps- och nollföroreningsfordon, och vätebränsle är den perfekta fordonsenergikällan!
