现有电动汽车用动力电池及其发展趋势
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电瓶汽车高温钠电池主要包括钠氯化镍电池(NaNiC12)和钠硫蓄电池2种。钠氯化镍电池正极是固态NiC12,负极为液态Na,电解质为固态β-Al2O2陶瓷,充放电时钠离子通过陶瓷电解质在正负电极之间漂移。钠氯化镍电池是一种新型高能电池,它具有比能量高(超过100Wh/kg)、无自放电效应、耐过充、过放电、可快速充电、安全可靠等优点,但是其工作温度高(250~350℃),而且内阻与工作温度、电流和充电状态有关,因此需要有加热和冷却管理系统。钠硫蓄电池具有高的比能量和功率,但成本高,安全性差,其工作温度接近300℃,熔融的钠和硫有潜在的危险性,并且腐蚀也限制了电池的可靠性和寿命。
2.6 锌空气电池(Zinc-air)
锌空气电池是一种机械更换离车充电方式的高能电池,正极为Zn,负极为C(吸收空气中的氧气),电解液为KOH。锌空气电池的电压为1.4V左右,放电电流受活性炭电极吸附氧及扩散速度的制约。每一型号的电池有其最佳使用电流值,超过极限值时活性炭电极会迅速劣化。电池的荷电量一般比同体积的锌锰电池大3倍以上。锌空气电池具有高比能量,免维护、耐恶劣工作环境,清洁安全可靠等优点,但其比功率较小,不能存储再生制动的能量,寿命较短,不能输出大电流及难以充电等缺点。一般为了弥补它的不足,使用锌空气电池的电动汽车还会装有其它电池(如镍镉蓄电池)以帮助起动和加速。
2.7 超级电容
超级电容器,又叫双电层电容器、电化学电容器、黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能。它是一种电化学电容,兼具电池和传统物理电容的优点。其特点是寿命长、效率高、比能量低、放电时间短。超级电容往往和其它蓄电池联合应用作为电动汽车的动力电源,可以满足电动汽车对功率的要求而不降低蓄电池的性能。超级电容的使用将减少汽车对蓄电池大电流放电的要求,达到减少蓄电池体积和延长蓄电池寿命的目的。根据电极材料的不同,超级电容可分为碳类超级电容(双电层电化学电容)和金属氧化物超级电容两类。
2.8 飞轮电池
飞轮电池是一种以动能方式存储能量的机械电池,它由电动/发电机、功率转换、电子控制、飞轮、磁浮轴承和真空壳体等部分组成,具有高比功率、高