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電動汽車鋰離子和鉛酸電池


其中,以鉛酸蓄電池為數(shù)量最多。鉛酸蓄電池的價格最低,也最常用,我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。缺點是比容小。也就是說,在同樣的容量下,電池重量和體積都大。目前的鉛酸蓄電池基本上是由浮充類型的電池發(fā)展而來的。浮充電池不適應(yīng)快速充電和大電流放電,雖然技術(shù)人員的花費了大量的心血進(jìn)行了卓有成效的改進(jìn),可以進(jìn)入實用了,但是其壽命還是非常不理想的。

膠體電池屬于鉛酸蓄電池的一種發(fā)展分類,最簡單的做法,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)鉛酸電池的差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。又如在板柵中結(jié)附高分子材料,俗稱陶瓷板柵,亦可視作膠體電池的應(yīng)用特色。近期已有實驗室在極板配方中添加一種靶向偶聯(lián)劑,大大提高了極板活性物質(zhì)的反應(yīng)利用率,據(jù)非公開資料表明可達(dá)到70wh/kg的重量比能量水平,這些都是現(xiàn)階段工業(yè)實踐及有待工業(yè)化的膠體電池的應(yīng)用范例。

膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的差別,從最初理解的電解質(zhì)膠凝,進(jìn)一步發(fā)展至電解質(zhì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的電化學(xué)特性研究,以及在板柵和活性物質(zhì)中的應(yīng)用推廣。其最重要的特點為:用較小的工業(yè)代價,沿已有150年歷史的鉛酸電池工業(yè)路子制造出更優(yōu)質(zhì)的電池,其放電曲線平直,拐點高,比能量特別是比功率要比常規(guī)鉛酸電池大20%以上,壽命一般也比常規(guī)鉛酸電池長一倍左右,高溫及低溫特性要好得多。

鋰離子電池

鋰離子電池的比容要好于鎳氫電池,關(guān)于同樣容量的鉛酸蓄電池來說,鋰離子電池的重量相當(dāng)于一臺筆記本電腦,這樣老弱婦孺就都可以使用了。其壽命也可以比鎳氫電池做得好。目前的手機(jī)電池基本上都是采用這種電池。鋰離子電池的內(nèi)阻相比較較大,在電動自行車上使用會出現(xiàn)電池即將完全放電的時候感覺車的動力不足。鋰離子電池更重要的問題是在過充電和過放電狀態(tài)電池會發(fā)生爆炸,手機(jī)電池都是使用的單體電池,再經(jīng)過良好的保護(hù)電路來配合使用,基本上杜絕了電池爆炸的問題。而在電動自行車上使用,必須要使用串連電池組,而串連電池組的保護(hù)電路的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單體電池的保護(hù)電路,其材料成本也大大新增。目前一個良好的鋰離子電池保護(hù)電路的成本接近電池本身的價格。而聚合物鋰離子電池的爆炸殺傷力低于鋰離子電池,但是,也存在著爆炸和燃燒的可能性。這也是與鋰離子電池相同要解決問題的。

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