Z nenehnim razvojem novih energetskih vozil so vse več pozornosti deležne tudi električne baterije. Baterija, motor in električni nadzorni sistem so trije ključni sestavni deli novih energetskih vozil, od katerih je baterija najbolj kritičen del, lahko rečemo, da je "srce" novih energetskih vozil, nato pa baterija novih energetskih vozil v katere kategorije je razdeljen?
1, svinčeno-kislinski akumulator
Svinčeno-kislinska baterija (VRLA) je baterija, katere elektrode so v glavnem izdelane iz svinca in njegovih oksidov, njen elektrolit pa je raztopina žveplove kisline. Glavna sestavina pozitivne elektrode je svinčev dioksid, glavna sestavina negativne elektrode pa je svinec. V stanju praznjenja je glavna sestavina pozitivnih in negativnih elektrod svinčev sulfat. Nazivna napetost enocelične svinčeno-kislinske baterije je 2,0 V, lahko se izprazni do 1,5 V, lahko se polni do 2,4 V; V aplikacijah je 6 enoceličnih svinčeno-kislinskih baterij pogosto zaporedno povezanih, da tvorijo nominalno svinčeno-kislinsko baterijo 12 V, pa tudi 24 V, 36 V, 48 V itd.
Nikelj-kadmijeva baterija (pogosto skrajšano NiCd, izgovorjeno "nye-cad") je priljubljena vrsta akumulatorske baterije. Baterija uporablja nikljev hidroksid (NiOH) in kovinski kadmij (Cd) kot kemikaliji za proizvodnjo električne energije. Čeprav je zmogljivost boljša od svinčenih baterij, vsebujejo težke kovine in onesnažujejo okolje, potem ko so zapuščene.
Nikelj-kadmijevo baterijo je mogoče ponoviti več kot 500 polnjenj in praznjenj, ekonomična in vzdržljiva. Njegov notranji upor je majhen, ne samo, da je notranji upor majhen, lahko se hitro napolni, ampak lahko tudi zagotovi velik tok za obremenitev, sprememba napetosti pa je zelo majhna pri praznjenju, je zelo idealna baterija za napajanje z enosmernim tokom. V primerjavi z drugimi vrstami baterij lahko nikelj-kadmijeve baterije prenesejo prekomerno polnjenje ali prekomerno praznjenje.
Nikelj-metal-hidridne baterije so sestavljene iz vodikovih ionov in kovinskega niklja, rezerva moči je 30 % večja od nikelj-kadmijevih baterij, lažje od nikelj-kadmijevih baterij, daljša življenjska doba in ne onesnažujejo okolja, vendar je cena precej visoka. dražje od nikelj-kadmijevih baterij.
Litijeva baterija je razred litijeve kovine ali litijeve zlitine kot material negativne elektrode, uporaba nevodne raztopine elektrolita baterije. Litijeve baterije lahko na splošno razdelimo v dve kategoriji: litijeve kovinske baterije in litij-ionske baterije. Litij-ionske baterije ne vsebujejo litija v kovinskem stanju in jih je mogoče ponovno napolniti.
Litijeve kovinske baterije so na splošno baterije, ki uporabljajo manganov dioksid kot material pozitivne elektrode, kovinski litij ali njegovo zlitino kot material negativne elektrode in uporabljajo nevodne raztopine elektrolitov. Materialna sestava litijeve baterije je predvsem: material pozitivne elektrode, material negativne elektrode, diafragma, elektrolit.
Med katodnimi materiali so najpogosteje uporabljeni litijev kobaltat, litijev manganat, litijev železov fosfat in ternarni materiali (nikelj-kobalt-manganovi polimeri). Material pozitivne elektrode zavzema velik delež (masno razmerje med materialom pozitivne in negativne elektrode je 3:1 ~ 4:1), ker zmogljivost materiala pozitivne elektrode neposredno vpliva na zmogljivost litij-ionske baterije in njene stroške neposredno določa stroške baterije.
Med materiali negativnih elektrod so trenutni materiali negativnih elektrod predvsem naravni grafit in umetni grafit. Raziskovani anodni materiali so nitridi, PAS, oksidi na osnovi kositra, zlitine kositra, nano-anodni materiali in nekatere druge intermetalne spojine. Kot ena od štirih glavnih komponent litijevih baterij imajo materiali negativnih elektrod pomembno vlogo pri izboljšanju zmogljivosti baterije in zmogljivosti cikla ter so v središču srednjega dosega industrije litijevih baterij.
Gorivna celica je naprava za elektrokemijsko pretvorbo energije brez zgorevanja. Kemična energija vodika (druga goriva) in kisika se nenehno pretvarja v električno energijo. Načelo delovanja je, da se H2 pod delovanjem anodnega katalizatorja oksidira v H+ in e-, H+ doseže pozitivno elektrodo skozi membrano za izmenjavo protonov, reagira z O2, da na katodi tvori vodo, in e- doseže katodo skozi zunanje vezje, neprekinjena reakcija pa ustvarja tok. Čeprav ima gorivna celica besedo "baterija", ne gre za napravo za shranjevanje energije v tradicionalnem pomenu, temveč za napravo za proizvodnjo električne energije, kar je največja razlika med gorivnimi celicami in tradicionalnimi baterijami.
Preskusna komora za toplotni udar: Ta komora simulira hitre temperaturne spremembe, do katerih lahko pridejo baterije med delovanjem. Če baterije izpostavimo ekstremnim temperaturnim nihanjem, kot je hiter prehod iz visokih v nizke temperature, lahko ocenimo njihovo delovanje in zanesljivost pri temperaturnih nihanjih.
Preskusna komora za staranje ksenonskih žarnic: ta oprema posnema pogoje sončne svetlobe z izpostavljanjem baterij intenzivnemu svetlobnemu sevanju ksenonskih žarnic. Ta simulacija pomaga oceniti poslabšanje zmogljivosti in vzdržljivosti baterije, ko je izpostavljena dolgotrajni izpostavljenosti svetlobi.
Preskusna komora za UV staranje: Ta komora posnema okolja ultravijoličnega sevanja. Z izpostavitvijo baterij UV-svetlobi lahko simuliramo njihovo delovanje in vzdržljivost v pogojih dolgotrajne izpostavljenosti UV-žarkom.
Uporaba kombinacije te preskusne opreme omogoča celovito testiranje utrujenosti in življenjske dobe baterij. Pomembno je omeniti, da je pred izvedbo teh testov ključnega pomena, da upoštevate ustrezne varnostne smernice in dosledno upoštevate navodila za uporabo opreme za testiranje, da zagotovite natančne in varne postopke testiranja.
Čas objave: 12. septembra 2023
