新能源电池介绍

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铅酸蓄电池
构造及工作原理
Innovating Customer Value
PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ( 放电反应 )
( 过氧化铅 ) ( 硫酸 ) ( 海绵状铅 )
负极：Pb + SO42－－ 正极：PbO2 + 4H+ +
S2Oe－42－==+=2Peb－S=O=4=↓PbSO4↓
Innovating Customer Value
新能源電池介紹
Innovating Customer Value
电池的分类
电池的分类
电池可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。
化学电池 将化学能直接转变为电能的装置。主要部分是电解质溶液、浸在 溶液中的正、负电极和连接电极的导线。
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化学电池的分类与电池的种类
Innovating Customer Value
1）比能量低，在电动汽车中所占的质量和 体积比较大，一次充电行驶里程短； 2）使用寿命短； 3）充电时间长； 4）铅是重金属，存在污染。
镍氢电池
构造及工作原理
Innovating Customer Value
MH + NiOOH → M + Ni(OH)2 ( 放电反应 )
Innovating Customer Value
镍氢电池具有无污染、高比能、大功率、 快速充放电、耐用性等许多优异特性。与铅蓄电池
镍氢电池的特点 相比，镍氢电池除具有比能量高、质量轻、体积小、循环寿命长的特点外，还具有以下特点。
比功率高。目前商业化的镍氢功率型电
池能做到1350W/kg。
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循环次数多。目前电动车镍氢动力电池，80%放电
燃料种类
氢燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池
燃料使用类型 直接型燃料电池、间接型燃料电池、再生型燃料电池
燃料状态
液体型燃料电池、气体型燃料电池
运行机理 工作温度
酸性燃料电池、碱性燃料电池
低温型（<200℃）、中温型（200~750℃）、高温型（750~1000℃）、 超高温型（>1000℃）
Innovating Customer Value
负极：MH + OH- - e-→ M + H2O 正极：NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-
M + Ni(OH)2 → MH + NiOOH ( 充电反应 )
阳极：Ni(OH)2 + OH- - e-→ NiOOH + H2O 阴极：M + H2O + e- → MH + OH-
镍氢电池15%~20%。 5)无记忆性。可以根据要求随时充电，而不会降低电池性能。 6)对环境无污染。锂离子电池中不存在有害物质，是名副其实的“绿色电池”。 7)能够制造成任意形状。
缺点： 1)成本高。主要是正极材料氧化钴锂 LiCoO2的价格高，但按单位瓦时的价格计算，已 经低于镍氢电池，与镍镉电池持平，但高于铅酸蓄电池。 2)必须有特殊的保护电路，以防止过充。
深度可循环1000次以上，是铅酸蓄电池的3倍以上。
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无污染。镍氢电池不含铅、镉等对人体有害的金属。
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能耐过充过放。
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无记忆效应。
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使用温度范围宽。正常使用温度范围宽-30~55℃；
储存温度范围-40~70℃。
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安全可靠。短路、挤压、针刺、安全阀
工作能力、跌落、加热、耐振动等安全
7
性、可靠性试验无爆炸、燃烧现象。
+
2H2O
PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ( 硫酸铅 ) ( 水 ) ( 硫酸铅 )
阳极：PbSO4 + 2H2O－ 2e－ === PbO2 + 4H+ + SO42－ 阴极：PbSO4 + 2e －=== Pb + SO42－
( 充电反应 )
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燃料电池
燃料电池是一种化学电池，它直接把物质发生化学反应（不是燃烧）时释放出的 能量变换为电能，工作时需要连续地向其供给活物质——燃料和氧化剂。
分类方法
燃料电池种类
电解质
质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃
料电池、固体氧化物燃料电池、直接甲醇燃料电池、再生型燃料电池 、锌空燃料电池、质子陶瓷燃料电池
锂离子电池的特点
优点： 1)工作电压高。锂离子电池工作电压为3.6V，是镍氢和镍镉电池工作电压的3倍。 2)比能量高。锂离子电池比能量已达到150W·h/kg，是镍镉电池的3倍，镍氢电池的
1.5倍。 3)循环寿命长。目前锂离子电池循环寿命已达到1000次以上，在低放电深度下可达
几万次，超过了其他几种二次电池。 4)自放电率低。锂离子电池月自放电率仅为6%~8%，远低于镍镉电池25%~30%和
锂离子电池
Innovating Customer Value 工作原理
电池在充电时，锂离子从正极材料晶格中脱出， 通过电解质溶液和隔膜，嵌入到负极中；放电 时，锂离子从负极脱出，通过电解质溶液和隔 膜，嵌入到正极材料晶格中。在整个充放电过 程中，锂离子往返于正负极之间。
Innovating Customer Value
铅酸蓄电池的特点
1）除锂离子电池外，在常用蓄电池中，铅 酸蓄电池的电压最高，为2.0V； 2）价格低廉； 3）可制成小至1A·h大至几千安时的各种尺 寸和结构的蓄电池； 4）高倍率放电性能良好，可用于引擎启动； 5）高低温性能良好，可在-40~60℃条件下 工作； 6）电能效率高达60%； 7）易于浮充使用，没有“记忆”效应；
燃料电池的特点
优点： 1)节能、转换效率高。燃料电池的运转效率约为50%~70%，低功率下的运转效率高，其短
时间的过载能力可以达到额定功率的200%，非常适合于汽车在加速和爬坡时的动力性能特征。
2)排放基本达到零污染。用碳氢化合物作为燃料的燃料电池主要生成物质为水、C02、CO
Innovating Customer Value
分类方法
电池种类
按工作性质 原电池、蓄电池、燃料电池、储备电池
按电解质
Βιβλιοθήκη Baidu
酸性电池、碱性电池、中性电池、有机电解质电池、非水无机电解质电池、固 体电解质电池
按电池的特性 高容量电池、密封电池、高功率电池、免维护电池、防爆电池 按正负极材料 锌锰电池系列、镍镉镍氢系列、酸铅系列、锂电池系列