导语:随着新能源汽车的蓬勃发展,新能源汽车电池的创新进程也在不断加速。这些电池种类繁多,每一种都有其独特之处,今天我们将一一探究。
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池在充放电过程中,其核心机制是锂离子的迁移。正极中的Fe2+通过氧化反应转变为Fe3+,同时释放电子;负极中的Li+则与电子结合形成Li金属,这个过程构成了化学平衡。在整个放电过程中,锂离子从负极脱离并通过溶液传输到正极,同时负极释放出电子供外部使用。
磷酸铁锂电池的特点:
超长寿命:能达到七年以上的循环寿命和2000次以上的充放电次数。
绿色环保:无重金属、稀有金属、无毒且不污染环境。
体积小质量轻:体积比同容量LRC(镍镉)型减少三分之二,而重量仅为LRC的一半。
镍氢電池
镍氢電池由四部分组成,即正極、負極、隔膜以及電解質。其工作原理基于可逆氧化还原反应,在充電時通過催化劑進行反應生成水分子,並將過剩電子排出至負極;於是發生了反向過程,使得儲存在負極上的氫氣轉變為水分子並返回到正極。此法使得電流與時間間隔無關,因此具有良好的性能與長壽命。
镍氢電池特點:
高能量密度,比起其他類型高約50%。
充/放速度快,有優秀低溫性能。
使用壽命長,可達數千次循環。
封閉性好且維護成本較低。
三元聚合物鋰離子電池
三元聚合物鋰離子電池采用含有鎳、钻及铝元素(NMC)的複合材料作為陰極材料,這種複合材料結構穩定,不易變形或脆弱。在這個系統中,鈦(II)被氧化為鈦(III),同時釋放電子,而钻則從 +4 轉變為 +5 同時接受一個電子。在陰極方面,由於鎳含量增加,它們會從 +3 轉變為 +4 並釋放一個電子進入外部回路提供功率輸出。
三元聚合物鋰離子電池特點:
能量密度高,可以達280mAh/g理论值,大于150mAh/g實際值;
循環性能優秀,在室溫下保持80%效能,即500次循環后仍然可以正常工作;
長壽命,一般大于400圈;
理想晶體結構,小自発損耗,无记忆效应。