Kokie yra naujų energetinių transporto priemonių akumuliatorių tipai?

Jan 06, 2025

Palik žinutę

Apskritai baterijas galima suskirstyti į tris kategorijas: chemines baterijas, fizines baterijas ir biologines baterijas. Tarp jų cheminės baterijos ir fizinės baterijos jau pritaikytos masinės gamybos elektromobiliams, o biologinės baterijos laikomos viena iš svarbių elektromobilių akumuliatorių plėtros krypčių ateityje.

 

一 Ličio baterijos

Ličio akumuliatoriai yra vienas iš dažniausiai elektromobiliuose naudojamų akumuliatorių tipų. Nors jie egzistuoja tik nuo 1970 m., jie greitai užvaldė elektromobilių akumuliatorių rinką dėl didelio energijos tankio ir ilgo ciklo naudojimo. Šiuo metu parduodamose elektrinėse transporto priemonėse įrengtos ličio baterijos daugiausia apima ličio geležies fosfato baterijas ir trijų dalių ličio baterijas, o šių dviejų tipų baterijos turi didelių skirtumų savo savybėmis.

(1) Ličio geležies fosfato baterija

Palyginti su ankstyvomis ličio manganato baterijomis, ličio geležies fosfato baterijos neturi reikšmingo energijos tankio skirtumo, kuris yra apie 100-110Wh/kg. Tačiau jo šiluminis stabilumas yra geriausias tarp dabartinių automobiliams skirtų ličio akumuliatorių. Kai akumuliatoriaus temperatūra yra 500-600 laipsnis, vidiniai cheminiai komponentai pradeda irti, o kobalto ličio akumuliatoriaus, kuris taip pat yra ličio akumuliatoriaus tipas, vidiniai cheminiai komponentai jau yra nestabilios būsenos {{ 2}} laipsnis . Kitaip tariant, ličio geležies fosfato baterijų saugumas yra neprilygstamas tarp ličio baterijų. Dėl šios priežasties šiuo metu jis taip pat tapo vienu iš pagrindinių elektromobilių akumuliatorių tipų.

(2) Trinarė ličio baterija

Palyginti su ličio geležies fosfato baterijomis, Tesla Model S naudojama trijų dalių ličio baterija turi daug didesnį svorio energijos tankį, maždaug 200 Wh/kg. Tai reiškia, kad tokio paties svorio trijų dalių ličio akumuliatoriaus veikimo nuotolis yra didesnis nei ličio geležies fosfato akumuliatoriaus. Tačiau akivaizdūs ir jo trūkumai. Kai vidinė temperatūra pasiekia 250-350 laipsnį, vidiniai cheminiai komponentai pradeda irti. Todėl ji kelia itin aukštus reikalavimus akumuliatoriaus valdymo sistemai, kuriai kiekvienam akumuliatoriaus elementui reikia sumontuoti atskirą saugiklį. Be to, dėl mažo kiekvieno elemento tūrio vienai transporto priemonei reikalingas akumuliatoriaus elementų skaičius yra labai didelis.

 

2. Nikelio-metalo hidrido baterijos

Nikelio-metalo hidrido akumuliatoriai yra dar vienas įprastas elektrinių transporto priemonių maitinimo elementų tipas, išskyrus ličio baterijas, kurios palaipsniui vystėsi nuo 1990 m. Daugelis hibridinių transporto priemonių, tokių kaip Toyota Prius, naudoja šio tipo akumuliatorių kaip energijos kaupimo komponentą. Jų energijos tankis nedaug skiriasi nuo įprastų ličio baterijų, maždaug 70-100 Wh/kg. Tačiau dėl to, kad vieno elemento įtampa yra tik 1,2 V, o tai yra trečdalis ličio baterijų įtampos, baterijų paketo tūris yra didesnis nei ličio baterijų, kai reikiama įtampa yra tokia pati.

Kaip ir ličio akumuliatoriams, nikelio-metalo hidrido baterijoms taip pat reikalinga baterijų valdymo sistema, tačiau jos daugiau dėmesio skiria akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo valdymui. Šio skirtumo priežastis daugiausia yra nikelio-metalo hidrido akumuliatorių „atminties efektas“, ty akumuliatoriaus talpa mažės įkrovimo ir iškrovimo ciklo metu. Per didelis įkrovimas arba iškrovimas gali paspartinti akumuliatoriaus talpos praradimą (į šią ličio baterijų savybę galima beveik nepaisyti). Todėl gamintojams nikelio-metalo hidrido baterijų valdymo sistema aktyviai išvengs perkrovimo ir iškrovimo, pvz., dirbtinai valdys įkrovimo ir iškrovimo diapazoną tam tikra procentine bendros talpos dalimi, kad sumažintų talpos mažėjimo greitį. .

 

1