新能源電池技術和相應種類解析

2021-02-22 ryder

1、新能源鋰電池

鋰電池單位質量儲能為鉛酸蓄電池的3倍，鋰聚合物電池為鉛酸蓄電池的4倍，而且鋰資源較豐富，價格也不是很貴，是很有潛力的車用電池。

鋰電池具有比能量大、質量輕、體積小、循環壽命長、自放電率小、無記憶效響應環境污染小等優勢，是當今各國能量儲存技術研究的熱點。

鋰是非常活潑的金屬，遇水會發生強反應，因此，要保持鋰電池的長壽命，含水率非得降低到30ug/g以下。

新能源鋰電池緊要有鋰電池、磷酸鐵鋰電池和聚合物鋰電池這幾種。這幾種電池的加工技術工藝緊要有三種：卷繞式、疊片式。

卷繞式：緊要是圓柱形鋰電池使用的加工方式，這個方式比較適合加工低容量方面的電池，如18650電池。卷繞式內阻較高，因為卷繞式的電芯通常是單一極耳。

內阻不同造成成品電池在充放電循環中產熱量的不同以及電池容量衰減快慢不同，很分明疊片式的電池電池容量衰減更慢。

疊片式工藝相當于多極片并聯起來，更容易在短時間內完成大電流的放電，有利于電池的倍率性能。而卷繞式工藝則正好相反，單一極耳導致倍率性能略差。

疊片式：疊片式工藝加工的電芯具有較低內阻，而疊片式的電芯可以看成是多極耳式的，大大降低了其內阻。

隨著充放電循環的繼續進行，電池內部會出現熱量繼而影響電池的溫度。關于疊片式電池來說，其內部的溫度分布較為平均，而卷繞式電池由于極片與隔膜之間惟有單方向的熱傳遞方式，就導致溫度梯度分布現象比較嚴重，出現內部高溫、外部低溫的現象。溫度分布不平均導致電池在充放電過程中，高溫位置活物質率先失活，不能進行脫嵌鋰離子的功能，進而影響到其它位置的快速衰減，影響電池的性能。

2、新能源鎳氫電池

目前在新能源汽車上使用的鎳金屬電池緊要有鎳鎘電池和鎳氫電池。其中鎳鎘電池含有重金屬，使用遺棄后對環境會造成污染。

鎳氫電池是一種綠色鎳金屬電池，不存在重金屬污染問題，具有比能量、比功率以及循環壽命較高的優勢。

但是價格高、平均性差（特別是高速率、深放電下電池之間的容量和電壓差較大）、自放電率較高、性能水平和實際要求還有差距等問題影響著鎳氫電池在新能源車上的廣泛使用。

目前國內鎳氫電池在汽車上的運用仍處于研發匹配階段，緊要向國外采購。

3、超級電容

超級電容是為了滿足混合電動車能量和功率實時變化的要求而提出的一種能量存儲裝置，一般和其他蓄電池聯合使用作為電動車的動力電源，可以滿足電動車對功率的要求而不降低蓄電池的壽命。

它是一種電化學電容，兼具電池和傳統物理電容的優勢：充放電過程高度可逆，可進行高效率的快速秒級充放電、比功率高、循環壽命長、免維護等優勢。

但是超級電容的比能量小、續航里程短。改善辦法：①與燃料動力電池或蓄電池連用；

②在交通線路的兩頭建立充電站。

4、燃料動力電池

燃料動力電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學能通過電極反應筆直轉化為電能的發電裝置。