新能源電池技術有哪些?
隨著社會經濟發展,對社會生活環境保護的要求,電池技術取得了一定的突破,在新一代新能源電池技術發展倡導下,新能源電池出現了很多的種類,比如锂電池、鎳氫電池、鋁空氣電池、超級電容電池等。電池要能定義成新能源,必須符合對環境友好無汙染的基本條件。

新能源電池技術和相應種類介紹
1、新能源锂電池
锂離子電池單位質量儲能爲鉛酸電池的3倍,锂聚合物電池爲鉛酸電池的4倍,而且锂資源較豐富,價格也不是很貴,是很有潛力的車用電池。
锂電池具有比能量大、质量轻、体积小、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和环境污染小等优点,是当今各国能量储存技术研究的热点。
锂是非常活泼的金属,遇水会发生强反应,因此,要保持锂電池的长寿命,含水率必须降低到30ug/g以下。
新能源锂電池主要有锂离子电池、磷酸鐵锂電池和聚合物锂電池这几种。这几种电池的生产技术工艺主要有三种:卷绕式、叠片式。
卷绕式:主要是圆柱形锂電池使用的生产方式,这个方式比较适合生产低容量方面的电池,如18650电池。卷绕式内阻较高,因为卷绕式的电芯通常是单一极耳。
內阻不同造成成品電池在充放電循環中産熱量的不同以及電池容量衰減快慢不同,很明顯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並聯起來,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:疊片式工藝生産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。
隨著充放電循環的持續進行,電池內部會産生熱量繼而影響電池的溫度。對于疊片式電池來說,其內部的溫度分布較爲均勻,而卷繞式電池由于極片與隔膜之間只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。溫度分布不均勻導致電池在充放電過程中,高溫位置活物質率先失活,不能進行脫嵌锂離子的功能,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
目前在新能源汽车上使用的镍金属电池主要有镍镉电池和鎳氫電池。其中镍镉电池含有重金属,使用遗弃后对环境会造成污染。
鎳氫電池是一种绿色镍金属电池,不存在重金属污染问题,具有比能量、比功率以及循环寿命较高的优点。
但是价格高、均匀性差(特别是高速率、深放电下电池之间的容量和电压差较大)、自放电率较高、性能水平和现实要求还有差距等问题影响着鎳氫電池在新能源车上的广泛应用。
目前国内鎳氫電池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段,主要向国外采购。
3、超級電容
超級電容是爲了滿足混合電動汽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應用作爲電動汽車的動力電源,可以滿足電動汽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點: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、免維護等優點。
但是超級電容的比能量小、續航裏程短。改善方法:①與燃料電池或蓄電池連用;
②在交通線路的兩頭建立充電站。
4、燃料電池
燃料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直接轉化爲電能的發電裝置。
它具有不需要燃燒、無轉動部件、無噪聲、運行壽命長、可靠性高、維護性能好等優點。氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零汙染的汽車,是解決當今交通和環境問題的最佳方案之一,代表著汽車未來的發展方向。
5、太陽能電池
太陽能電池是一種把光能轉換爲電能的裝置。但由于存在光電轉換效率不高、價格高、電池系統配置較複雜等問題,近期內還不能大規模生産應用,只能作爲電動汽車的補充電源。
太陽能作爲最清潔的和取之不盡用之不竭的能源,對它的研究和應用必將會取得長足的進步。
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