Welche Batterietypen werden üblicherweise in Elektrofahrzeugen verwendet?

Blei-Säure-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien

Blei-Säure-Batterien sind billiger, aber sperrig, schwer und haben eine kurze Lebensdauer.

Lithium-Ionen-Batterien können auch in zwei Typen mit einzelnen Spannungen von 3,7 V bzw. 3,2 V unterteilt werden, von denen 3,2 V-Polymerbatterien als sicherer als die anderen gelten.

Der Nachteil der Lithiumbatterie ist, dass der Preis teuer ist, aber geringes Gewicht, geringes Volumen und längere Lebenserwartung (soweit ich weiß, sollte die Lebensdauer der Blei-Säure-Batterie täglich nach der Prothese nicht geringer sein als die von Lithiumstrom).

Forschung an Kondensatoren: Ihre Lebensdauer ist relativ unbegrenzt, aber selbst die große Kapazität von Superkondensatoren, ihr Volumen und Gewicht im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien sind um ein Vielfaches größer, ich denke, es ist fast unmöglich.

Elektrofahrzeuge sind die Stromquelle für Elektrofahrzeugbatterien. Heute sind die meisten Elektrofahrzeuge Blei-Säure-Batterien, Blei-Säure-Batterien mit niedrigen Kosten und hoher Kostenleistung. Die Batterie wird als Blei-Säure-Batterie bezeichnet, da sie wiederholt aufgeladen und verwendet werden kann.

1860 erfand Prantet aus Frankreich die Batterie mit Bleielektrode, die der Vorgänger der Blei-Säure-Batterie ist.

Diejenigen, die von Elektrofahrrädern verwendet werden können, haben die folgenden vier Leistungsbatterien, nämlich ventilgesteuerte bleisäurewartungsfreie Batterie, kolloidale Blei-Säure-Batterie, Nickel-Metallhydrid-Batterie und Lithium-Ionen-Batterie.

Blei-Säure-Batterie

Aufgrund des niedrigen Preises, der reichlich vorhandenen Materialquellen, der hohen spezifischen Leistung, der ausgereiften Technologie und Herstellungstechnologie sowie der hohen Ressourcenrückgewinnung wurde die Bleibatterie in verschiedenen Elektrofahrzeugen auf der ganzen Welt eingesetzt und untersucht. Elektrofahrräder als energiesparend, bequem, schnell, komfortabel, billig und emissionsfrei für den persönlichen Transport, wurden weithin akzeptiert und den zuständigen staatlichen Stellen zur Kenntnis gebracht. Das Entwicklungsforschungszentrum des Staatsrates, die nationale Entwicklungs- und Reformkommission, das Ministerium für Bauwesen, das Ministerium für Wissenschaft und Technologie und andere Ministerien, die an der Forschungsgruppe Entwicklungsstrategie für die Leichtelektrofahrzeugindustrie beteiligt sind, haben einen Bericht über die Entwicklungsstrategieforschung für die Leichtelektrofahrzeugindustrie vorgelegt . Das nationale Elektrofahrrad belief sich auf mehr als 30 Millionen Fahrzeuge. Mehr als 95% des Elektrofahrrads mit ventilgesteuerten Blei-Säure-Batterien. [1]

Haben die überwiegende Mehrheit der Kommerzialisierung des Elektrofahrrads ist die Verwendung von versiegelten Blei-Säure-Batterie, müssen keine Feuchtigkeit ergänzen, oft in Gebrauch kostenlose Wartung. Die hauptsächliche chemische Reaktion ist: PbO2 + 2 - h2so4 -> 2 + PB laden und entladen pbso4 + 2 h2o

Wenn eine Blei-Säure-Batterie geladen wird, setzt das schwammige Blei an den positiven und negativen Polen des Bleisulfats die darin fixierten Schwefelsäurekomponenten in den Elektrolyten frei, der jeweils zu schwammigem Blei und Bleioxid wird. Die Schwefelsäurekonzentration im Elektrolyten steigt weiter an. Andernfalls entladen Bleioxid in der Anode und die Kathodenplatte aus schwammigem Blei mit Schwefelsäure im Elektrolyten zu Bleisulfat, und die Schwefelsäurekonzentration im Elektrolyten sinkt. Wenn die Blei-Säure-Batterie unterladen ist, kann das Bleisulfat auf der positiven und der negativen Platte nicht vollständig in schwammiges Blei und Bleioxid umgewandelt werden. Wenn die Batterie längere Zeit unterladen ist, tritt eine Bleisulfatkristallisation auf, die die Platten sulfidiert und die Batteriequalität verschlechtert. Im Gegensatz dazu ist bei Überladung der Batterie die von der positiven Elektrode erzeugte Sauerstoffmenge größer als die Adsorptionskapazität der Kathode, was den Innendruck der Batterie erhöht, was zu einem Gasüberlauf führt, den Elektrolyten verringert und möglicherweise auch Dies führt zum Erweichen oder Ablösen des aktiven Materials, was die Batterielebensdauer erheblich verkürzt.

Die umfassende Leistung wurde erheblich verbessert

In den letzten 10 Jahren wurde die umfassende Leistung der ventilgesteuerten Bleibatterie für Elektrofahrräder erheblich verbessert. Nehmen Sie als Beispiel die 6-dzm-10-Batterie. 1997 war die Kapazität dieses Batterietyps unzureichend, und die Entladekapazität von 2 Stunden (5 A) betrug weniger als 10 Ah. Die spezifische Energie ist niedrig und die spezifische Energie der 2-Stunden-Rate beträgt weniger als 30 Wh / kg; Kurze Lebensdauer, Zykluslebensdauer von 100% Entladungstiefe beträgt nur das 50- bis 60-fache (bevor die Kapazität auf 8 Ah abfällt; das Folgende ist dasselbe wie), die Lebensdauer von nur 3 bis 5 Monaten und andere Probleme.

Bis 2003 2 h Entladekapazität (5 a) 11 ~ 13 ah; 2 h Rate als Energie erreichte 33 ~ 36 Wh / kg; 100% Entladungstiefe der Zykluslebensdauer von 250 ~ 300 mal, die Lebensdauer kann mehr als 12 Monate erreichen. Elektrofahrrad mit ventilgesteuerter Blei-Säure-Batterie Probleme grundsätzlich gelöst.

Die Lebensdauer dieses Batterietyps im Tiefzyklus ist neu und bahnbrechend. Hauptshow ist: 2 h Entladungsrate (5 a) Anfangskapazität von 14 ah; 2 h Rate als Energie 38 Wh / kg; Eine mehr als 400-fache Lebensdauer des Entladezyklus von 100% ergab eine Gesamtkapazität von 4500 Ah, was einer entsprechenden Gesamtkilometerleistung von etwa 18000 km entspricht (mit 4 km / Ah, wie unten angegeben). Die mehr als 600-fache Lebensdauer des Tiefzyklus ergab eine Gesamtkapazität von 6151 Ah, was einer entsprechenden Gesamtkilometerleistung von etwa 24600 km entspricht. Wenn die Kapazität weniger als 7 Ah Lebensdauer-Endflagge beträgt, sendet eine Tiefzyklus-Lebensdauer von 943 Zyklen eine Gesamtkapazität von 8710 Ah aus, was einer entsprechenden Gesamtkilometerleistung von etwa 34800 km entspricht. Wenn entsprechend der 250-fachen Lebensdauer oder einer Gesamtkapazität von 2250 Ah die entsprechende Gesamtkilometerleistung von 9000 km des Akkus 1 Jahr Garantie verwendet werden kann. [1]

Legen Sie Wert auf passend zum Ladegerät

In jahrelanger Praxis haben die gesamten Fahrzeughersteller und Batteriehersteller von Elektrofahrrädern nach und nach erkannt, wie wichtig es ist, die Batterie an die entsprechende Ausstattung des elektrischen Antriebssystems, insbesondere des Ladegeräts, anzupassen. Die Herstellungsqualität ist die Voraussetzung für die Batteriequalität, aber nur bei Verwendung des passenden Ladegeräts kann eine hochwertige Batterie eine überlegene Leistung aufweisen, da die hochwertige Batterie sonst ihre potenziell überlegene Leistung nicht voll ausspielen kann. [1]

Unterschiedliche Hersteller von Batterien in Formel, Struktur, Säurekonzentration und anderen Unterschieden, die entsprechenden Ladeparameter sind unterschiedlich. In unserer Studie haben wir beispielsweise festgestellt, dass die Batterieladung verschiedener Hersteller im Stadium konstanter Druckparameter zwischen 1,5 V und 2,0 V (36 V Batterie) variieren kann. Grundlegende Anforderungen für ordnungsgemäße Ladeparameter sind: Sicherstellen, dass die Batterie voll sein kann von, nicht aufgrund der Ladebatteriekapazität bei normaler Dämpfung; Und stellen Sie sicher, dass der Akku während der gesamten Lebensdauer nicht durch starken Wasserverlust und thermisches Durchgehen des Akkus verursacht wird. [1]

Reine Blei-Säure-Batterien für Elektrofahrzeuge

Das frühe Öffnen der reinen Blei-Säure-Batterien vom Typ Elektrofahrzeug, die während der Forschung den "8 · 5" -Plan angenommen haben, hat die erfolgreiche Erfahrung von 19 Monaten (120000 km) zur Verfügung gestellt, der Schlüssel ist eine gute Kontrolle der Lademethoden angesammelt, Die Tiefe des Abflusses, das Füllwasser in der Zeit ein System, das der Arbeitserfahrung und der sorgfältigen Wartungserfahrung entspricht. In den letzten Jahren, Allradfahrzeug (einschließlich Touristenauto, Auto, Golfwagen, Kurzstreckenauto usw.) bald entwickelt, verwendet das Auto am meisten die offenen Blei-Säure-Batterien. Entsprechende Batteriemodelle werden von den Batterieherstellern bevorzugt. [1]

Das Elektroauto verwendet eine versiegelte Blei-Säure-Batterie mit Ventilsteuerung für neue Produkte. Die Leistung beträgt: 3 h 55 ah Kapazität; 3 h Rate unter spezifischer Energie für 33 84 Wh / kg und WH / L; 75% der Tiefe der Entladungszykluslebensdauer erreichten mehr als das 400-fache. Glauben Sie, dass die erfolgreiche Erfahrung mit Elektrofahrrädern mit ventilgesteuerten Blei-Säure-Batterien auf reine ventilgesteuerte Blei-Säure-Batterien für Elektrofahrzeuge ausgeweitet werden kann. Die Leistung wird weiter verbessert. [1]

Blei-Säure-Batterien für Hybrid-Elektrofahrzeuge

Das Hybrid-Elektrofahrzeug ist in drei Kategorien unterteilt: Basis-Mild-Hybrid (das elektrische System wird hauptsächlich zum Starten und Bremsen des Energierecyclings verwendet, die Förderung des 42-V-Bordnetzes bei allen Fahrzeugen gehört zu diesem Typ), moderater Hybrid (d. H. Das elektrische System wird zum Starten, Bremsenergierecycling und Fahren (kurz), schwerer Hybrid (dh elektrisches System zum Starten, Bremsenergierecycling und Fahren über relativ lange Strecken, auch als "Plug-in" bezeichnet) verwendet. [1]

Es wurde in in- und ausländischen Dokumenten spezifiziert: In einem Mild-Hybrid-Elektroauto haben ventilgesteuerte Blei-Säure-Batterien Vorteile, hauptsächlich aufgrund ihrer kostengünstigen, ausgereiften Technologie und zuverlässigen Leistung. ALABC (Advanced Lead-Acid Battery Consortium), ein mildes Hybrid-Elektroauto mit ventilgesteuerten Blei-Säure-Batterien, organisiert die Entwicklung, Vorbereitung und MH-Ni-Batterie für einen Markt für Mild-Hybrid-Elektroautos Batterien und TMF-Batterie (Metallfolie). Im Bereich der schweren Hybrid-Elektrofahrzeuge kann eine niedrige spezifische Energie der Bleibatterie die Anforderung des elektrischen Systems nicht erfüllen, ist eine relativ lange Fahrt. [1]

Kolloid-Akku

Es ist eine Verbesserung der gewöhnlichen Blei-Säure-Batterie mit flüssigem Elektrolyten. Es verwendet Gelelektrolyt, es gibt keine freie Flüssigkeit im Inneren, in der gleichen Menge an Elektrolytkapazität, Wärmekapazität, Wärmeableitungsfähigkeit ist stark, kann die allgemeine Batterie leicht zu erzeugen thermisches Durchgehen Phänomen vermeiden; Niedrige Elektrolytkonzentration, schwache Korrosion der Platte; Gleichmäßige Konzentration, kein Phänomen der Säureschichtung.

Nickel-Metallhydrid-Batterie ( Ni-MH )

Ni-MH-Batterie ist ein Neuling in der Batteriefamilie, der in den neunziger Jahren aufgetaucht ist und sich schnell entwickelt hat. Die Reaktion der Ni-MH-Batterieelektrode ist:

Das Positive: Ni (OH) 2 + OH - = NiOOH + H2O + e -

Negativ: M + H 2 O + e = MHab + OH - Ni (OH) 2 + M = NiOOH + MHab

Es und Nickel-Cadmium-Batterie gehören zu Alkalibatterie, nur um die Wasserstoffabsorption von Legierungsmaterial (MH) anstelle der Nickel-Cadmium-Batterie-Anodenmaterialien von Cadmium-CD zu verbergen, beträgt die elektromotorische Kraft 1,32 V. Es hat alle hervorragenden Eigenschaften der Nickel-Cadmium-Batterie und die Energiedichte ist höher als die der Nickel-Cadmium-Batterie. Hauptvorteile sind: hohe spezifische Energie (einmalige Ladung kann große Entfernungen ausüben); Höher als Leistung, wenn große Stromarbeit auch die Entladung glätten kann (beschleunigte Kletterfähigkeit gut); Die Entladeleistung bei niedrigen Temperaturen ist gut. Lange Lebensdauer; Sichere und zuverlässige und kostenlose Wartung; Kein Memory-Effekt; Es gibt keine Verschmutzung des Umweltproblems, erneuerbare Nutzung, entsprechen dem Konzept der nachhaltigen Entwicklung. Ni MH Akku - Kosten sind jedoch zu hoch, zu teuer.

Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Batterie ist eine neue Art von Hochenergie-Batterie, die erstmals 1990 von SONY auf den Markt gebracht wurde. Ihr Vorteil ist höher als die Energie, der Strom ist höher als der der höchsten energiespeicher. Es hat die Popularisierung und Anwendung in tragbaren Informationsprodukten gewonnen.

Lithium-Ionen-Batterien haben im Allgemeinen die folgenden Vorteile: größer als Energie; Höher als die Kraft; Gleichmäßigkeit; Kein Memory-Effekt; Gute Zykluseigenschaften; Ist Entladung schnell und die hohe Effizienz; Breiter Arbeitstemperaturbereich. Es wird daher erwartet, dass keine Umweltverschmutzung usw. in die beste Energiequelle des 21. Jahrhunderts gelangt. Wird im Zeitraum 2006 ~ 2012 erwartet, wenn die Weiterentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien den Marktanteil von MH / Ni-Batterien verringern wird. Der Marktanteil von Lithiumionen wird erhöht. Elektrofahrräder mit Lithium-Ionen-Batterien sind bereits im Verkauf.

Angetrieben von der Entwicklung neuer und billiger Anodenmaterialien mit guter Sicherheit, guter Fahrradleistung und hoher spezifischer Kapazität ist die in Elektrofahrrädern verwendete Lithium-Ionen-Batterie nahezu praktisch. Einige bieten bereits ausgereiftere Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrräder an, die mit Batteriemanagementsystemen (BMS) ausgestattet sind. Dort sind auch Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrradhersteller hergestellt. Der Autor geht davon aus, dass die im Elektrofahrrad verwendete Lithium-Ionen-Batterie die erste im Fahrzeug und in großen Mengen im Fahrzeug verwendete Power-Batterie sein wird. Es wird ein großer Teil der praktischen Batterien nach der Bleibatterie sein, aber auch für High-End-Batterien für Elektrofahrradprodukte. Es gab viele Berichte über den Versuch und die Demonstration großer Lithium-Ionen-Batterien in reinen Elektroautos und Bussen sowie in Hybrid-Elektroautos. Nach dem derzeitigen Stand der Entwicklung und Erfahrung von Lithium-Ionen-Batterien ist dieses Elektrofahrrad mit 48 v10ah unter der Sicherheit des Akkus garantiert, aber auch große Lithium-Ionen-Batterien, die bei der Kommerzialisierung von Elektrofahrzeugen verwendet werden, sind sehr schwierig Arbeit, der Hauptgrund ist, dass die reinen Elektroautos und Elektrobusse, sowie Hybrid-Elektrofahrzeug Batteriemenge und komplexes System, Sicherheitsschwierigkeiten größer, höhere Anforderung an Zuverlässigkeit und Konsistenz, der Preis zu hoch ist. Berichte, dass BYD, ein in Shenzhen ansässiges Unternehmen, 2005 eine Flotte von 200 Elektroautos mit Lithium-Ionen-Batterien starten würde, wurden bis 2007 verschoben. [1]

Eine Brennstoffzelle

Brennstoffzellen wandeln chemische Energie direkt in einen Stromversorgungsmotor um, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Hauptvorteile sind: hoher Wirkungsgrad und Kraftstoffeinsparung; Keine Emissionen; Geräuscharm usw., besonders geeignet für die Fahrzeugstromversorgung. Wasserstoff-Brennstoffzellenauto wäre ideal und würde schließlich Erdölprodukte für Brennstoffautos ersetzen. [1]

Zink-Nickel-Batterie (Zink-Ni)

Die Zn-Ni-Batterie wurde einst als die Batterie für Elektrofahrzeuge angesehen, die befürwortet werden sollte. Nach vier bis fünf Jahren Marktprüfung gibt es in gewerblichen Elektrofahrzeugen wenig Verwendung. Während des Zyklus ist die anfängliche Kapazitätsdämpfungsrate groß, was sich auf die tatsächliche Lebensdauer der Batterie auswirkt. Darüber hinaus machen die schnelle Entwicklung und Preissenkung von Lithium-Ionen-Batterien die Anwendung von Zink-Ni-Batterien in Elektrofahrzeugen wettbewerbsunfähiger.

Zinkluftbatterie

Die Zink-Luft-Batterie ist eine Art Metall-Luft-Batterie, die zur Kategorie der Halbbrennstoffzellen gehört. Es hat die Vorteile einer hohen spezifischen Energie, reichlich vorhandener Rohstoffe, eines niedrigen Preises und ohne Umweltverschmutzung und gilt als wettbewerbsfähiger Kandidat für Batterien von Elektrofahrzeugen.

Chinesisch-Amerikaner haben PowerZinc gegründet, ein Unternehmen in Shanghai, das leere Zellen herstellt, die mit Zink aufgeladen werden können, und Demonstrationswerkstätten gebaut. Das von der Firma hergestellte Elektrofahrrad und das Elektromotorrad wurden mit einer leeren Zinkbatterie für Kilometerleistungstests beladen, die 150 km bzw. 250 km erreichten, und es wurden viele Werbe- und Anwendungsarbeiten durchgeführt. In Shanghai wurden 50 Batteriewechselpunkte eingerichtet. Aber nicht länger als ein Jahr wurde die Werbemaßnahme eingestellt, da sie von den Benutzern nicht akzeptiert wurde. Später wurde mit Unterstützung einiger führender Unternehmen ein Elektrobus mit der zinkleeren Batterie als Stromquelle gebaut. Aufgrund der hohen Leistung der zinkleeren Batterie waren die Anlauf- und Beschleunigungsleistung des Busses jedoch offensichtlich schlecht. Bei der Entwicklung von Zink-Luft-Batterien für Elektrofahrzeuge im In- und Ausland wurde viel Arbeit geleistet. In den letzten Jahren hat die Entwicklung der inländischen Elektrofahrzeug-Zink-Leerbatterie wieder funktioniert. Die Praxis hat jedoch die Vorteile einer leeren Zinkbatterie bewiesen, aber es wurden auch Probleme in Übersee gemeldet, wie z. B. das Ersetzen des Service-Systems durch Zinkelektroden und die Regenerationskosten und die Sauerstoffelektrode, die Lebensdauer einer Batterieelektrolytleckage, Kriechleckage oder Überlauf usw.

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