Welche Arten von New-Energy-Fahrzeugbatterien gibt es?

Blei-Säure-Batterien als relativ ausgereifte Technologie sind aufgrund ihrer geringen Kosten und hohen Entladerate immer noch die einzigen Batterien für serienmäßig hergestellte Elektrofahrzeuge. Allerdings sind die spezifische Energie, die spezifische Leistung und die Energiedichte von Blei-Säure-Batterien sehr gering, und das Elektrofahrzeug kann mit dieser Energiequelle keine gute Geschwindigkeit und Reichweite erreichen.

2, Nickel-Cadmium-Batterien und Nickel-Metallhydrid-Batterien

Nickel-Cadmium-Batterien (häufig abgekürzt NiCd, ausgesprochen „nye-cad“) sind eine beliebte Art von Speicherbatterien. Die Batterie verwendet Nickelhydroxid (NiOH) und Cadmiummetall (Cd) als Chemikalien zur Stromerzeugung. Obwohl die Leistung besser ist als bei Blei-Säure-Batterien, enthalten sie Schwermetalle und belasten die Umwelt, wenn sie nicht mehr verwendet werden.

Der Nickel-Cadmium-Akku kann mehr als 500 Mal geladen und entladen werden, ist wirtschaftlich und langlebig. Sein Innenwiderstand ist klein, nicht nur der Innenwiderstand ist klein, er kann schnell aufgeladen werden, sondern kann auch einen großen Strom für die Last liefern, und die Spannungsänderung ist beim Entladen sehr gering, was eine sehr ideale Gleichstromversorgungsbatterie ist. Im Vergleich zu anderen Batterietypen können Nickel-Cadmium-Batterien einer Überladung oder Tiefentladung standhalten.

Nickel-Metallhydrid-Batterien bestehen aus Wasserstoffionen und metallischem Nickel, die Gangreserve ist 30 % höher als bei Nickel-Cadmium-Batterien, leichter als Nickel-Cadmium-Batterien, längere Lebensdauer und keine Umweltverschmutzung, aber der Preis ist hoch teurer als Nickel-Cadmium-Batterien.

3, Lithiumbatterie

Bei Lithiumbatterien handelt es sich um eine Klasse von Lithiummetallen oder Lithiumlegierungen als negatives Elektrodenmaterial, bei denen eine nichtwässrige Elektrolytlösung der Batterie verwendet wird. Lithiumbatterien lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: Lithium-Metall-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien enthalten kein Lithium im metallischen Zustand und sind wiederaufladbar.

Bei Lithium-Metall-Batterien handelt es sich im Allgemeinen um Batterien, die Mangandioxid als positives Elektrodenmaterial, Lithiummetall oder sein Legierungsmetall als negatives Elektrodenmaterial verwenden und nichtwässrige Elektrolytlösungen verwenden. Die Materialzusammensetzung der Lithiumbatterie besteht hauptsächlich aus: positivem Elektrodenmaterial, negativem Elektrodenmaterial, Membran, Elektrolyt.

Unter den Kathodenmaterialien sind Lithiumkobaltat, Lithiummanganat, Lithiumeisenphosphat und ternäre Materialien (Nickel-Kobalt-Mangan-Polymere) die am häufigsten verwendeten Materialien. Das positive Elektrodenmaterial nimmt einen großen Anteil ein (das Massenverhältnis von positiven und negativen Elektrodenmaterialien beträgt 3:1 bis 4:1), da die Leistung des positiven Elektrodenmaterials sich direkt auf die Leistung der Lithium-Ionen-Batterie und deren Kosten auswirkt bestimmt direkt die Kosten der Batterie.

Unter den negativen Elektrodenmaterialien sind die aktuellen negativen Elektrodenmaterialien hauptsächlich natürlicher Graphit und künstlicher Graphit. Bei den untersuchten Anodenmaterialien handelt es sich um Nitride, PAS, Oxide auf Zinnbasis, Zinnlegierungen, Nanoanodenmaterialien und einige andere intermetallische Verbindungen. Als eine der vier Hauptkomponenten von Lithiumbatterien spielen negative Elektrodenmaterialien eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Batteriekapazität und der Zyklenleistung und bilden den Kern der Mittelklasse der Lithiumbatterieindustrie.

4. Brennstoffzellen

Eine Brennstoffzelle ist ein Gerät zur elektrochemischen Energieumwandlung ohne Verbrennungsprozess. Die chemische Energie von Wasserstoff (andere Brennstoffe) und Sauerstoff wird kontinuierlich in Strom umgewandelt. Das Funktionsprinzip besteht darin, dass H2 unter der Wirkung des Anodenkatalysators zu H+ und e- oxidiert wird, H+ durch die Protonenaustauschmembran zur positiven Elektrode gelangt, an der Kathode mit O2 unter Bildung von Wasser reagiert und e- durch die Protonenaustauschmembran zur Kathode gelangt externen Stromkreis, und die kontinuierliche Reaktion erzeugt einen Strom. Obwohl die Brennstoffzelle das Wort „Batterie“ trägt, handelt es sich nicht um einen Energiespeicher im herkömmlichen Sinne, sondern um ein Stromerzeugungsgerät, was den größten Unterschied zwischen Brennstoffzellen und herkömmlichen Batterien darstellt.

Um die Ermüdung und Lebensdauer von Batterien zu testen, nutzt unser Unternehmen verschiedene Testgeräte wie eine Testkammer für konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit, eine Thermoschock-Testkammer, eine Xenonlampen-Alterungstestkammer und eine UV-Alterungstestkammer.

Testkammer für konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit: Dieses Gerät bietet kontrollierte Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen, um verschiedene Umgebungsszenarien zu simulieren. Indem wir die Batterien Langzeittests unter verschiedenen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen unterziehen, können wir ihre Stabilität und Leistungsänderungen beurteilen.

Thermoschock-Testkammer: Diese Kammer simuliert schnelle Temperaturänderungen, denen Batterien während des Betriebs ausgesetzt sein können. Indem wir die Batterien extremen Temperaturschwankungen aussetzen, beispielsweise einem schnellen Übergang von hohen zu niedrigen Temperaturen, können wir ihre Leistung und Zuverlässigkeit bei Temperaturschwankungen bewerten.

Alterungstestkammer für Xenonlampen: Dieses Gerät reproduziert die Bedingungen des Sonnenlichts, indem es die Batterien der intensiven Lichtstrahlung von Xenonlampen aussetzt. Diese Simulation hilft bei der Beurteilung des Leistungsabfalls und der Haltbarkeit des Akkus bei längerer Lichteinwirkung.

UV-Alterungstestkammer: Diese Kammer ahmt Umgebungen mit ultravioletter Strahlung nach. Indem wir die Batterien UV-Licht aussetzen, können wir ihre Leistung und Haltbarkeit unter längeren UV-Belastungsbedingungen simulieren.
Die Kombination dieser Prüfgeräte ermöglicht umfassende Ermüdungs- und Lebensdauertests von Batterien. Es ist wichtig zu beachten, dass es vor der Durchführung dieser Tests unbedingt erforderlich ist, die relevanten Sicherheitsrichtlinien einzuhalten und die Bedienungsanleitungen der Testgeräte strikt zu befolgen, um genaue und sichere Testverfahren zu gewährleisten.