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[导读]在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的电池,那么接下来让小编带领大家一起学习常见的4类电池。目前在交通运输用动力源方面,重要有四种技术路线:锂离子电池、氢燃料动力电池、超级电容和铝空气电池。

在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的电池,那么接下来让小编带领大家一起学习常见的4类电池。目前在交通运输用动力源方面,重要有四种技术路线:锂离子电池、氢燃料动力电池、超级电容和铝空气电池。

其中,锂离子电池,超级电容器和氢燃料动力电池被广泛使用,而铝空气电池仍处于实验室研究阶段。 在能源供应方面,锂离子电池和超级电容器适用于纯电动汽车,但它们需要在外部充电,而以氢燃料为动力的电池汽车需要外部加氢,而铝-空气电池则需要补充铝板和电解质。

1.氢燃料动力电池的特性

(1)良好的环境相容性:氢燃料动力电池提供高效,清洁的能源,排放的水不仅很小,而且非常干净,因此没有水污染问题。同时,由于燃料电池不像发动机那样将热能转换为机械能,而是将化学能直接转换为电能和热能,因此能量转换效率高而噪声低。

(2)良好的运行性能:氢能动力电池发电,不需要复杂,大型的配置设备,并且电池组可以模块化的方式组装。氢燃料电池适合用作分散式发电装置。此外,与火力,水力和核能发电相比,由氢燃料驱动的电池发电厂的建设周期短且易于扩展。它们可以根据实际情况分阶段构建。同时,氢燃料动力电池具有较高的工作质量,并且在响应负载(例如峰值负载)的快速变化方面具有出色的性能,并且可以在几秒钟内将其从低功率转换为额定功率。

2.锂离子电池的特性

(1)电压平台:由于锂离子电池使用的正负极材料不同,其单节电池的工作电压范围为3.7〜4V。其中,大型磷酸铁锂单电池的工作电压为3.2V。镍氢电池的3倍,铅酸电池的2倍。

(2)比能量大:乘用车锂离子动力锂电池目前的能量密度接近200Wh / kg,预计到2020年将达到300Wh / kg。

(3)电池寿命短:由于电化学材料特性的限制,锂离子电池的循环时间没有突破。以磷酸铁锂为例,单个电池的循环时间可以达到2000倍以上,而将上述分组后仅为1000倍。无法达到公共汽车运营的8年期限。

(4)对环境的巨大影响:锂离子电池使用轻金属锂,尽管它们不含有害的重金属,例如汞和铅,但它们被认为是绿色电池,对环境的污染很小。但是实际上,由于其正负极材料和电解质都包含镍和锰等金属,因此美国已将锂离子电池列为包含易燃,浸出毒性,腐蚀性,反应性和其他有毒有害电池的电池。

3.超级电容器的特性

(1)极高的充电和放电速率:超级电容器具有高功率密度,可以在短时间内放电数百至数千安培,快速充电,并可以在数十秒至数分钟内完成充电过程。超级电容器公交车和有轨电车使用此功能可在短时间内完成充电并推动车辆前进。

(2)循环寿命长:超级电容器在充电和放电过程中损耗很小,因此理论上它们的循环寿命是无限的,实际上可以达到10万次以上,是电池的10到100倍。

(3)在低温下具有更好的性能:在超级电容器的充电和放电过程中发生的大部分电荷转移都是在电极活性材料的表面上进行的,因此容量随温度的下降非常小,并且容量衰减速率为锂离子电池在低温下甚至高达70 %。

4.铝空气电池的特性

(1)材料成本低,能量密度高:铝空气电池的负极活性物质富含金属铝,价格便宜且环保。正极活性物质是空气中的氧气,并且正极容量可以是无限的。因此,铝空气电池具有重量轻,尺寸小和使用寿命长的优点。

(2)关键技术尚未突破,尚未走出实验室:空气电极极化和氢氧化铝沉淀是影响金属空气电池市场化的重要障碍,铝空气电池的改进有待改进。遇到了很大的瓶颈。它仍处于实验室阶段,距离商业化还有很长的路要走。

相信通过阅读上面的内容,大家对**有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。

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