Der Unterschied zwischen Lithiumeisenphosphatbatterie und Lithiummangansäurebatterie

Blei-Säure-Batterie und lithium-batterie.

Blei-Säure-Batterien sind die billigsten, aber sperrigen, schweren und kurzlebigen.

Lithiumbatterien können auch in zwei Typen unterteilt werden: Die Zellenspannung beträgt jeweils 3,7 V, 3,2 V, von denen 3,2 V Polymerbatterien als sicherer als die andere gelten.

Der Nachteil einer Lithiumbatterie besteht darin, dass sie teuer, aber leicht, klein und langlebig ist. (Soweit ich weiß, sollte die Lebensdauer nach Verwendung des Reparaturgeräts für Blei-Säure-Batterien nicht geringer sein als bei lithium-batterien.)

Es gibt auch Forschungskondensatoren. Seine Lebensdauer ist nahezu unbegrenzt, aber selbst mit einem Superkondensator mit großer Kapazität. Sein Volumen und Gewicht sind um ein Vielfaches größer als das einer Blei-Säure-Batterie und persönlich ist es im Grunde kein Spiel.

Elektrofahrzeugbatterien werden in zwei Kategorien unterteilt: Batterien und Brennstoffzellen. Die Batterie ist für reine Elektrofahrzeuge geeignet, einschließlich Blei-Säure-Batterien, Nickel-Wasserstoff-Batterien, Natrium-Schwefel-Batterien, sekundäre Lithiumbatterien und Luftbatterien.

Brennstoffzellen sind für Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge vorgesehen, einschließlich alkalischer Brennstoffzellen (AFC), Phosphorsäure-Brennstoffzellen (PAFC), geschmolzener Carbonat-Brennstoffzellen (MCFC), Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) und Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC). , Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC).

Je nach Elektrofahrzeugtyp gibt es geringfügige Unterschiede. In einem reinen Elektrofahrzeug, das nur mit einer Batterie ausgestattet ist, fungiert die Batterie als einzige Energiequelle für das Fahrzeugantriebssystem. In einem Hybridfahrzeug, das mit einem herkömmlichen Motor (oder einer Brennstoffzelle) und einer Batterie ausgestattet ist, kann die Batterie die Rolle der Hauptstromquelle des Fahrzeugantriebssystems spielen oder als Hilfsstromquelle wirken. Es ist ersichtlich, dass bei niedriger Geschwindigkeit und Start die Batterie die Rolle der Hauptstromquelle des Fahrzeugantriebssystems spielt; Wenn es voll geladen ist, fungiert es als Hilfsstromquelle. Es wirkt als Speicherenergie während des normalen Fahrens oder Abbremsens und Bremsens. Charakter.

Die Brennstoffzelle wird durch den Brennstoff anodisiert und das Oxidationsmittel wird an der Kathode reduziert. Wenn der Anode (dh der Anode des externen Stromkreises, auch als Brennstoffelektrode bezeichnet) kontinuierlich gasförmiger Brennstoff (Wasserstoff) zugeführt wird und der Kathode (dh der Anode der.) Kontinuierlich Sauerstoff (oder Luft) zugeführt wird externer Stromkreis, auch als Luftelektrode bezeichnet). Es ist möglich, eine elektrochemische Reaktion auf der Elektrode kontinuierlich zu reagieren und einen elektrischen Strom zu erzeugen. Dies zeigt, dass Brennstoffzellen und konventioneller Strom

Im Gegensatz zu einem Pool werden Kraftstoff und Oxidationsmittel nicht in der Batterie, sondern in einem Lagertank außerhalb der Batterie gespeichert. Wenn es funktioniert (gibt Strom aus und funktioniert), ist es notwendig, kontinuierlich Kraftstoff und Oxidationsmittel in die Batterie einzugeben, während das Reaktionsprodukt entladen wird. Aus einem Arbeitsmodus ist es daher einem herkömmlichen Benzin- oder Dieselgenerator ähnlich. Da die Brennstoffzelle während des Betriebs kontinuierlich mit Brennstoff und Oxidationsmittel in die Batterie eingespeist wird, sind sowohl der Brennstoff als auch das Oxidationsmittel, die in der Brennstoffzelle verwendet werden, flüssig (Gas oder Flüssigkeit). Die am häufigsten verwendeten Kraftstoffe sind reiner Wasserstoff, verschiedene wasserstoffreiche Gase (wie reformiertes Gas) und bestimmte Flüssigkeiten (wie wässriges Methanol). Die üblicherweise verwendeten Oxidationsmittel sind reiner Sauerstoff, saubere Luft und andere Gase (wie Peroxidation), eine wässrige Lösung von Wasserstoff und Salpetersäure usw.).

Die Brennstoffzellenanode hat die Aufgabe, eine gemeinsame Grenzfläche zwischen Brennstoff und Elektrolyt bereitzustellen und die Oxidation des Brennstoffs zu katalysieren, während die bei der Reaktion erzeugten Elektronen auf den externen Stromkreis oder auf den Stromkollektor und dann auf den übertragen werden externer Stromkreis. Die Rolle der Kathode (Sauerstoffelektrode) besteht darin, eine gemeinsame Grenzfläche zwischen Sauerstoff und Elektrolyt bereitzustellen, die Reduktion von Sauerstoff zu katalysieren und Elektronen vom externen Stromkreis zum Reaktionsort der Sauerstoffelektrode zu transportieren. Da die meisten an den Elektroden ablaufenden Reaktionen mehrphasige Grenzflächenreaktionen sind, bestehen die Elektroden im Allgemeinen aus einem porösen Material und sind mit einem Elektrokatalysator beschichtet, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Die Rolle des Elektrolyten besteht darin, die von der Brennstoffelektrode und der Sauerstoffelektrode bei der Elektrodenreaktion erzeugten Ionen zu transportieren und zu verhindern, dass die Elektroden gerade sind.

Übertragen Sie die Elektronen.

Die Rolle der Membran besteht darin, Ionen zu leiten, zu verhindern, dass Elektronen direkt zwischen den Elektroden hindurchtreten, und das Oxidationsmittel vom Reduktionsmittel zu trennen. Daher Membran

Es muss beständig gegen Elektrolytkorrosion und Isolierung sein und eine gute Benetzbarkeit aufweisen.

Batterie

Ein Elektrofahrzeug-Batteriepack besteht aus mehreren in Reihe gestapelten Batterien. Ein typischer Akku hat ungefähr 96 Batterien. Bei einem Li-Ion-Akku, der auf 4,2 V aufgeladen ist, kann ein solcher Akku eine Gesamtspannung von mehr als 400 V erzeugen. Obwohl das Kraftfahrzeugsystem den Akku als eine einzige Hochvoltbatterie behandelt und jedes Mal den gesamten Akku lädt und entlädt, muss das Batteriesteuerungssystem jeden Batteriezustand unabhängig berücksichtigen. Wenn einer der Akkus eine etwas geringere Kapazität als die anderen Akkus hat, weicht der Ladezustand nach mehreren Lade- / Entladezyklen allmählich von den anderen Akkus ab. Wenn der Ladezustand dieser Batterie nicht regelmäßig mit anderen Zellen ausgeglichen wird, tritt sie schließlich in einen Tiefentladungszustand ein, der Schäden verursacht und schließlich einen Ausfall des Batteriepacks verursacht. Um dies zu verhindern, muss die Spannung jeder Batterie überwacht werden, um den Ladezustand zu bestimmen. Darüber hinaus muss ein Gerät vorhanden sein, mit dem die Batterien einzeln geladen oder entladen werden können, um den Ladezustand dieser Batterien auszugleichen.

Ein wichtiger Gesichtspunkt bei Überwachungssystemen für Akkus ist die Kommunikationsschnittstelle. Zu den gängigen Optionen für die Kommunikation innerhalb der PC-Karte gehören der SPI-Bus (Serial Peripheral Interface) und der I2C-Bus mit jeweils geringem Kommunikationsaufwand für Umgebungen mit geringen Störungen. Eine weitere Option ist der CAN-Bus (Controller Area Network), der in Automobilanwendungen weit verbreitet ist. Der CAN-Bus ist sehr gut, mit Fehlererkennungs- und Fehlertoleranzmerkmalen, hat jedoch einen großen Kommunikationsaufwand und hohe Materialkosten. Obwohl sich die Verbindung vom Batteriesystem zum Haupt-CAN-Bus des Fahrzeugs lohnt, ist es vorteilhaft, die SPI- oder I2C-Kommunikation innerhalb des Batteriepacks zu verwenden.

Elektrofahrzeugbatterien werden nach Elektrolyt klassifiziert:

ein. Alkaline Batterie. Das heißt, der Elektrolyt ist eine alkalische wässrige Lösung;

b. Säurebatterie. Das heißt, der Elektrolyt ist eine saure wässrige Lösung;

c. Neutrale Batterie. Das heißt, der Elektrolyt ist eine neutrale wässrige Lösung;

d. Batterie für organische Elektrolytlösung. Das heißt, der Elektrolyt ist eine Batterie einer organischen Elektrolytlösung.

Entsprechend der Existenz von Wirkstoffen werden sie unterteilt in:

ein. Das aktive Material wird auf der Elektrode gespeichert. Kann in Primärbatterie (nicht regenerativ, Primärbatterie) und Sekundärbatterie (Regeneration, Batterie) unterteilt werden;

b. Das aktive Material wird der Elektrode kontinuierlich zugeführt. Es kann in nicht erneuerbare Brennstoffzellen und regenerative Brennstoffzellen unterteilt werden.

Nach einigen Eigenschaften der Batterie sind unterteilt in:

ein. hochleistungsbatterie;

b. wartungsfreie Batterie;

c. versiegelte Batterie;

d. brennende Batterie;

e. explosionsgeschützte Batterie;

f. Knopfbatterie, rechteckige Batterie, zylindrische Batterie usw.

Obwohl die chemische Stromversorgung eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten, ein breites Verwendungsspektrum und große Formunterschiede aufweist, ist es schwierig, die oben genannten Klassifizierungsmethoden zu vereinheitlichen, sie wird jedoch im Allgemeinen je nach Art ihrer Arbeit und in vier Kategorien unterteilt Speichermethoden:

Eine Primärbatterie, auch als "Primärbatterie" bezeichnet, ist eine Batterie, die nach dem Entladen nicht wieder aufgeladen werden kann. Mit anderen Worten, die Batterie kann nur einmal verwendet werden, und die Batterie kann nur nach dem Entladen entsorgt werden. Der Grund, warum solche Batterien nicht aufgeladen werden können oder die Batteriereaktion selbst irreversibel ist oder die bedingten Einschränkungen die reversible Reaktion erschweren. Sowie:

Zn-Mn-Trockenbatterie Zn │ NH4Cl · ZnCl2 │ MnO2 (C)

Zinkquecksilberbatterie Zn │ KOH │ HgO

Silber Zinkbatterie Zn │ KOH │ Ag2O

Eine Sekundärbatterie, auch als "Batterie" bezeichnet, ist ein Batterietyp, der durch Aufladen des aktiven Materials nach dem Entladen wieder entladen werden kann und wiederholt verwendet werden kann. Dieser Batterietyp ist eigentlich ein chemischer Energiespeicher. Die Batterie ist mit Gleichstrom erstickt. Zu diesem Zeitpunkt wird die elektrische Energie in Form von chemischer Energie in der Batterie gespeichert. Beim Entladen wird die chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Sowie:

Blei-Säure-Batterie Pb │ H2SO4 │ PbO2

Nickel-Cadmium-Batterie Cd │ KOH │ NiOOH

Nickel-Metallhydrid-Batterie H2 │ KOH │ NiOOH

Lithium-Ionen-Batterie LiCoO2 │ organisches Lösungsmittel │ 6C

Zinkluftbatterie Zn │ KOH │ O2 (Luft)

Die Speicherbatterie, auch als "aktivierte Batterie" bekannt, ist ein Batterietyp, bei dem die positiven und negativen aktiven Materialien und der Elektrolyt nicht in direktem Kontakt stehen und der Elektrolyt vor der Verwendung vorübergehend injiziert oder durch andere Verfahren aktiviert wird. Die chemische Verschlechterung oder Selbstentladung der positiven und negativen aktiven Materialien solcher Batterien wird durch die Isolierung vom Elektrolyten im wesentlichen beseitigt, so dass die Batterie für eine lange Zeit gelagert werden kann. Sowie:

Magnesiumsilberbatterie Mg │ MgCl2 │ AgCl

Calcium-Wärmebatterie Ca │ LiCl-KCl │ CaCrO4 (Ni)

Blei-Perchlorsäure-Batterie Pb │ HclO4 │ PbO2

Eine Brennstoffzelle, auch als "kontinuierliche Batterie" bezeichnet, ist ein Batterietyp, der sich über einen langen Zeitraum kontinuierlich entladen kann, solange das aktive Material kontinuierlich in die Batterie eingespritzt wird. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Batterie selbst nur ein Träger ist und die Brennstoffzelle als eine Art Batterie angesehen werden kann, die die Reaktanten von außen in die Batterie schickt, wenn elektrische Energie benötigt wird. Sowie:

Wasserstoffbrennstoffzelle H2 │ KOH │ O2

Hohlbrennstoffzelle N2H4 │ KOH │ O2 (Luft)