Ποιους τύπους νέων ενεργειακών μπαταριών ισχύος οχημάτων γνωρίζετε;
Τα περισσότερα παραδοσιακά οχήματα χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα, αλλά η σημαντική πηγή ενέργειας για τα ηλεκτρικά οχήματα είναι η ηλεκτρική ενέργεια. Ο πυρήνας των ηλεκτρικών οχημάτων είναι η ανάπτυξη μπαταριών για ηλεκτρικά οχήματα. Οι μπαταρίες οχημάτων νέας ενέργειας αποτελούν σημαντικό βασικό σημείο καινοτομίας στη σύγχρονη βιομηχανία. Προς το παρόν, οι κύριοι τύποι μπαταριών ηλεκτρικού ρεύματος οχημάτων νέας ενέργειας στην αγορά ταξινομούνται κατά προσέγγιση σε μπαταρίες μολύβδου-οξέος, μπαταρίες νικελίου-υδρογόνου, μπαταρίες οξειδίου κοβαλτίου λιθίου, μπαταρίες μαγγανικού λιθίου, μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου και τριμερείς μπαταρίες ιόντων λιθίου (μπαταρίες ιόντων νικελίου κοβαλτίου μαγγανίου οξέος λιθίου-) και πολλές άλλες κατηγορίες.
Μπαταρίες μολύβδου-οξέος
Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος έχουν χαμηλό κόστος, καλή απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία και υψηλή απόδοση κόστους. χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα, μικρή διάρκεια ζωής, μεγάλος όγκος και κακή ασφάλεια. Λόγω της χαμηλής ενεργειακής πυκνότητας και διάρκειας ζωής, τα ηλεκτρικά οχήματα ως ισχύ δεν μπορούν να έχουν καλή ταχύτητα και υψηλή εμβέλεια πλεύσης και γενικά χρησιμοποιούνται για οχήματα χαμηλής-ταχύτητας.
Μπαταρίες NiMH
Οι μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου έχουν χαμηλό κόστος, ώριμη τεχνολογία, μεγάλη διάρκεια ζωής και ανθεκτικότητα. χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα, μεγάλος όγκος, χαμηλή τάση και εφέ μνήμης μπαταρίας. Λόγω της σούπερ αντοχής του, χρησιμοποιείται εδώ και πολύ καιρό από το υβριδικό μοντέλο Prius της Toyota. Σε σύγκριση με την μπαταρία ιόντων λιθίου-, η τάση της κυψέλης της μπαταρίας είναι μόνο 1,2v, που είναι το 1/3 της μπαταρίας ιόντων λιθίου-. Επομένως, ο όγκος της μπαταρίας νικελίου-υδρογόνου είναι πολύ μεγαλύτερος από αυτόν της μπαταρίας ιόντων λιθίου- όταν η απαιτούμενη τάση είναι σταθερή. Αν και η απόδοσή του είναι καλύτερη από αυτή των μπαταριών μολύβδου-οξέος, περιέχει βαρέα μέταλλα, τα οποία θα μολύνουν το περιβάλλον όταν εγκαταλειφθούν.
Μπαταρία ιόντων λιθίου
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου-είναι από τις πιο προηγμένες τεχνολογικά μπαταρίες που διατίθενται σήμερα. Αυτό το είδος μπαταρίας έχει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και μπορεί να αποθηκεύσει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. μεγάλη διάρκεια ζωής, μπορεί να φορτιστεί και να αποφορτιστεί περισσότερες φορές και διαρκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι μπαταριών ιόντων λιθίου-που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά οχήματα: μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου και τριμερείς μπαταρίες ιόντων λιθίου-. Με απλά λόγια, ο "φωσφορικός σίδηρος λιθίου" και το "τριμερές λίθιο" είναι και τα δύο υλικά θετικών ηλεκτροδίων για την τροφοδοσία μπαταριών λιθίου, τα οποία έχουν καθοριστικό ρόλο στην πυκνότητα ενέργειας των μπαταριών. Επομένως, στους κανόνες ονομασίας των μπαταριών, ονομάζονται ως επί το πλείστον από υλικά θετικών ηλεκτροδίων και τριμερών ιόντων λιθίου Το ίδιο ισχύει και για την προέλευση τόσο των μπαταριών όσο και των μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου.
Μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου
Η μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου έχει καλή θερμική σταθερότητα, ασφάλεια, χαμηλό κόστος, μεγάλη διάρκεια ζωής, χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα και χαμηλή θερμοκρασία. Η θερμική σταθερότητα είναι η καλύτερη μεταξύ των ισχυρών μπαταριών ιόντων λιθίου-. Όταν η θερμοκρασία της μπαταρίας είναι 500-600 μοίρες, η εσωτερική της χημική σύνθεση αρχίζει να αποσυντίθεται και τρυπάει, βραχυκύκλωμα, υψηλή θερμοκρασία δεν θα καεί ούτε θα εκραγεί, επομένως είναι ασφαλέστερη από την μπαταρία οξειδίου του κοβαλτίου λιθίου της Panasonic και έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Ωστόσο, η χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα έχει ως αποτέλεσμα βαρύτερη μπαταρία, μεγαλύτερο όγκο και μέτρια χιλιομετρική απόσταση του οχήματος. Το μεγαλύτερο σημείο πόνου είναι το πρόβλημα φόρτισης χαμηλής- θερμοκρασίας. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από -5 βαθμούς, η απόδοση φόρτισης είναι χαμηλή, η οποία δεν είναι κατάλληλη για τις ανάγκες φόρτισης στο βορρά το χειμώνα.
Τριμερής μπαταρία ιόντων λιθίου-
Οι τριμερείς μπαταρίες ιόντων λιθίου-έχουν υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, μεγάλη διάρκεια ζωής και δεν φοβούνται τις χαμηλές θερμοκρασίες. δεν είναι αρκετά σταθερά σε υψηλές θερμοκρασίες. Η ενεργειακή πυκνότητα μπορεί να φτάσει στο υψηλότερο, αλλά η απόδοση σε υψηλή θερμοκρασία είναι σχετικά κακή. Για αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα με απαιτήσεις για εμβέλεια πλεύσης, είναι η κύρια κατεύθυνση και είναι κατάλληλη για βόρειες καιρικές συνθήκες και η μπαταρία είναι πιο σταθερή σε χαμηλή θερμοκρασία. Το Model 3 που ανακοίνωσε η Tesla χρησιμοποιεί την τριαδική κυλινδρική μπαταρία 21700 της Panasonic.
Το μειονέκτημα είναι ότι η θερμοκρασία αποξείδωσης του τριμερούς υλικού είναι 200 μοίρες και το πείραμα βελονισμού δεν μπορεί να περάσει, υποδεικνύοντας ότι η τριμερής μπαταρία είναι επιρρεπής σε πυρκαγιά, έκρηξη και άλλα ατυχήματα ασφαλείας όταν το εσωτερικό βραχυκύκλωμα και το κέλυφος της μπαταρίας έχουν υποστεί ζημιά.
Η μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου και η τριμερής μπαταρία ιόντων λιθίου, δεν μπορούν απλά να πούμε ποιο είναι καλύτερο, μπορούμε μόνο να πούμε ότι το καθένα είναι καλό στο να κερδίζει το παιχνίδι. Οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι ανώτερες σε μεγάλη διάρκεια ζωής, καλή ασφάλεια και χαμηλό κόστος, αλλά η ενεργειακή τους πυκνότητα και η απόδοση χαμηλής- θερμοκρασίας είναι κατώτερες. Οι τριμερείς μπαταρίες ιόντων λιθίου-είναι ανώτερες όσον αφορά την υψηλή πυκνότητα ενέργειας και την περισσότερη αποθήκευση ενέργειας, αλλά η ασφάλεια και η διάρκεια ζωής τους είναι κατώτερες.
Σε λίγα χρόνια, θα είναι καιρός να δούμε τις μπαταρίες ιόντων λιθίου- στερεάς κατάστασης. Με μπαταρίες ιόντων λιθίου- στερεάς κατάστασης, ο ηλεκτρολύτης αλλάζει από υγρό σε στερεό, με μεγάλη χωρητικότητα, γρήγορη ταχύτητα φόρτισης και χωρίς κίνδυνο διαρροής ηλεκτρολύτη και πυρκαγιάς. Μπορεί να περιγραφεί ως μια ιδανική μπαταρία λιθίου ισχύος. Αρκετές εταιρείες σε όλο τον κόσμο έχουν κυκλοφορήσει πρωτότυπες μπαταρίες για μπαταρίες στερεάς-κατάστασης και ίσως μέσα σε τρία ή πέντε χρόνια να εμφανιστούν τέτοιες μπαταρίες.