Co to jest bateria zasilająca? Jaka jest różnica między baterią zasilającą a zwykłą baterią?
Technologia baterii to świetny wynalazek o wspaniałej i długiej historii. Angielski"Bateria" baterii po raz pierwszy pojawił się w 1749 roku. Po raz pierwszy został użyty przez amerykańskiego wynalazcę Benjamina Franklina, kiedy użył szeregu kondensatorów do przeprowadzenia eksperymentów elektrycznych. . Użył rozcieńczonego kwasu siarkowego jako elektrolitu, aby rozwiązać problem polaryzacji baterii i wyprodukował pierwszą niespolaryzowaną baterię cynkowo-miedzianą, która może utrzymywać zrównoważony prąd, znaną również jako bateria &, Daniel.&cyt;
W 1860 r. we Francji&nr 39 Plante wynalazł akumulator z ołowiem jako elektrodą, który był również poprzednikiem akumulatora; w tym samym czasie firma Recrans z Francji' wynalazła akumulator węglowo-cynkowy, wprowadzając technologię akumulatorową do dziedziny suchych akumulatorów.
Komercyjne wykorzystanie technologii akumulatorowej rozpoczęło się od suchych akumulatorów. Została wynaleziona przez Brytyjczyka Hellersona w 1887 roku i masowo produkowana w Stanach Zjednoczonych w 1896 roku. W tym samym czasie Thomas Edison wynalazł akumulator żelazowo-niklowy wielokrotnego ładowania w 1890 roku, który zrealizowano również w 1910 roku. Produkcja masowa została skomercjalizowana.
Od tego czasu, dzięki komercjalizacji, technologia baterii zapoczątkowała erę szybkiego rozwoju. Thomas Edison wynalazł baterie alkaliczne w 1914 roku, Schlecht i Akermann wynaleźli płyty spiekane do baterii niklowo-kadmowych w 1934 roku, a Neumann opracował szczelny nikiel w 1947 roku. Baterie kadmowe, Lew Urry (Energizer) opracował małe baterie alkaliczne w 1949 roku, zapoczątkowując erę baterie alkaliczne.
Po wejściu w lata 70-te technologia baterii została dotknięta kryzysem energetycznym i stopniowo rozwijała się w kierunku energii fizycznej. Oprócz ciągłego rozwoju technologii ogniw słonecznych, który pojawił się w 1954 roku, stopniowo wynaleziono i komercjalizowano baterie litowe i akumulatory niklowo-wodorkowe.
Co to jest bateria zasilająca? Różnica między nim a zwykłymi bateriami
Źródłem zasilania nowych pojazdów energetycznych są generalnie głównie baterie zasilające. Akumulator zasilający jest w rzeczywistości rodzajem źródła zasilania, które zapewnia źródło zasilania do transportu. Główne różnice między nim a zwykłymi bateriami to:
1. Różny charakter
Bateria zasilająca odnosi się do baterii, która zapewnia energię do transportu, ogólnie w stosunku do małej baterii, która dostarcza energię do przenośnego sprzętu elektronicznego; podczas gdy zwykła bateria jest rodzajem litu metalicznego lub stopu litu jako materiału elektrody ujemnej, przy użyciu niewodnego roztworu elektrolitu Bateria podstawowa różni się od akumulatora litowo-jonowego i polimerowej baterii litowo-jonowej.
Po drugie, pojemność baterii jest inna
W przypadku nowych baterii, użyj miernika rozładowania, aby sprawdzić pojemność baterii. Ogólnie pojemność baterii zasilających wynosi około 1000-1500 mAh; podczas gdy pojemność zwykłych baterii przekracza 2000 mAh, a niektóre mogą osiągnąć 3400 mAh.
Po trzecie, moc rozładowania jest inna!
Akumulator zasilający o pojemności 4200 mAh może rozładować energię w ciągu zaledwie kilku minut, ale zwykłe akumulatory' w ogóle tego nie robią, więc pojemność rozładowania zwykłych akumulatorów jest zupełnie nieporównywalna z akumulatorami zasilającymi. Największą różnicą między akumulatorem zasilającym a zwykłym akumulatorem jest duża moc rozładowania i wysoka energia właściwa. Ponieważ akumulator zasilający jest używany głównie do zasilania pojazdu, ma większą moc rozładowania niż zwykłe akumulatory.
Cztery różne aplikacje
Akumulatory, które zapewniają moc napędową dla pojazdów elektrycznych, nazywane są akumulatorami zasilającymi, w tym tradycyjne akumulatory kwasowo-ołowiowe, akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe oraz powstające akumulatory litowo-jonowe, które dzielą się na akumulatory zasilające typu power (pojazdy hybrydowe) i akumulatory energetyczne (pojazdy czysto elektryczne); Baterie litowe stosowane w konsumenckich produktach elektronicznych, takich jak telefony komórkowe i komputery przenośne, są ogólnie określane zbiorczo jako baterie litowe, aby odróżnić je od baterii zasilających stosowanych w pojazdach elektrycznych.
Aktualne główne typy baterii zasilających
Technologia akumulatorów ołowiowo-kwasowych, technologia akumulatorów niklowo-wodorowych, technologia ogniw paliwowych i technologia akumulatorów litowych są nadal głównymi technologiami na rynku.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe
Akumulator kwasowo-ołowiowy ma najdłuższą historię zastosowań i najbardziej dojrzałą technologię. Jest to akumulator o najniższym koszcie i cenie, który osiągnął masową produkcję. Wśród nich szczelny akumulator kwasowo-ołowiowy z regulacją zaworów (VRLA) stał się kiedyś ważnym akumulatorem zasilającym pojazd, który był używany w pojazdach EV i HEV opracowanych przez wiele europejskich i amerykańskich firm motoryzacyjnych, takich jak Saturn i EVI opracowane przez GM w odpowiednio w latach 80. i 90. XX wieku. Samochody elektryczne itp.
Jednak akumulatory kwasowo-ołowiowe mają niską energię właściwą, krótką żywotność baterii, wysoki współczynnik samorozładowania i niski cykl życia; ich główny surowiec ołowiu jest ciężki, a podczas produkcji i recyklingu może wystąpić zanieczyszczenie środowiska metalami ciężkimi. Dlatego obecnie akumulatory kwasowo-ołowiowe stosuje się głównie w urządzeniach zapłonowych przy uruchamianiu samochodów oraz w drobnym sprzęcie, takim jak rowery elektryczne.
Akumulatory NiMH
Akumulatory Ni/MH mają dobrą odporność na przeładowanie i nadmierne rozładowanie. Nie ma problemu z zanieczyszczeniem metalami ciężkimi i nie będzie wzrostu ani spadku elektrolitu podczas procesu roboczego, co może zapewnić szczelną konstrukcję i bezobsługowość. W porównaniu z akumulatorami ołowiowo-kwasowymi i akumulatorami niklowo-kadmowymi, akumulatory niklowo-wodorowe mają wyższą energię właściwą, moc właściwą i żywotność.
Wadą jest to, że bateria ma słaby efekt pamięci, a wraz z postępem cyklu ładowania i rozładowywania stop magazynujący wodór stopniowo traci zdolność katalityczną, a ciśnienie wewnętrzne baterii stopniowo wzrasta, co wpływa na użytkowanie bateria. Ponadto droga cena metalicznego niklu również prowadzi do wyższych kosztów.
Jeśli chodzi o kluczowe materiały, akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe składają się głównie z elektrody dodatniej, elektrody ujemnej, separatora i elektrolitu. Elektroda dodatnia to elektroda niklowa (Ni(OH)2); elektroda ujemna na ogół wykorzystuje wodorek metalu (MH); elektrolit jest głównie płynny, a głównym składnikiem jest wodór. Tlenek potasu (KOH). Obecnie badania nad akumulatorem niklowo-wodorowym koncentrują się głównie na materiałach elektrod dodatnich i ujemnych, a badania i rozwój technologii są stosunkowo dojrzałe.
Akumulatory Ni-MH do pojazdów są masowo produkowane i używane i są to najczęściej stosowane akumulatory samochodowe w rozwoju pojazdów hybrydowych. Najbardziej typowym przedstawicielem jest Toyota Prius, która jest obecnie największym masowo produkowanym pojazdem hybrydowym. PEVE, spółka joint venture pomiędzy Toyotą i Panasonic, jest obecnie największym na świecie' producentem akumulatorów niklowo-wodorowych.
Teraz, gdy akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe wycofały się z szeregu popularnych akumulatorów zasilających, dlaczego Toyota trzyma się obozu akumulatorów niklowo-wodorkowych?
Trzeba powiedzieć, że największą zaletą akumulatorów Ni-MH jest super trwałość!
Kiedyś słynne amerykańskie media motoryzacyjne przeprowadziły test porównawczy na Priusie pierwszej generacji, który był używany przez dziesięć lat. Wyniki testów pokazują, że po 10 latach przejechania 330 000 kilometrów dla modelu Prius pierwszej generacji z akumulatorami niklowo-metalowo-wodorkowymi, porównując je z danymi nowego samochodu, zarówno zużycie paliwa, jak i moc pozostają na tym samym poziomie. System hybrydowy i akumulator Ni-MH nadal działają normalnie.
Ponadto, nawet po przejechaniu 330 000 kilometrów w ciągu dziesięciu lat użytkowania, ten Prius pierwszej generacji nigdy nie miał żadnych problemów z akumulatorem niklowo-wodorkowym. Dziesięć lat temu ludzie kwestionowali sytuację, w której pogorszenie pojemności baterii miałoby ogromny wpływ na zużycie paliwa i wydajność energetyczną.' też się nie pojawił. Z tego punktu widzenia Japończycy, którzy zawsze byli rygorystyczni i konserwatywni, mają swoje unikalne powody, dla których kochają akumulatory niklowo-wodorowe.
Ogniwo paliwowe
Ogniwo paliwowe to urządzenie do wytwarzania energii, które bezpośrednio przetwarza energię chemiczną paliwa i utleniacza na energię elektryczną. Paliwo i powietrze są doprowadzane do ogniwa paliwowego oddzielnie i wytwarzana jest energia elektryczna. Z zewnątrz ma elektrody dodatnie i ujemne, elektrolity itp., podobnie jak bateria, ale w rzeczywistości nie może"przechowywać" ale"elektrownia".
W porównaniu ze zwykłymi akumulatorami chemicznymi, ogniwa paliwowe mogą uzupełniać paliwo, zwykle wodór. Niektóre ogniwa paliwowe mogą wykorzystywać jako paliwo metan i benzynę, ale zwykle są one ograniczone do zastosowań przemysłowych, takich jak elektrownie i wózki widłowe. Podstawową zasadą wodorowego ogniwa paliwowego jest odwrotna reakcja elektrolizy wody. Wodór i tlen są dostarczane odpowiednio do anody i katody. Po tym, jak wodór dyfunduje przez anodę i reaguje z elektrolitem, elektrony są uwalniane do katody przez zewnętrzne obciążenie.
Zasada działania wodorowego ogniwa paliwowego to: przesyłanie gazowego wodoru do płyty anodowej (elektrody ujemnej) ogniwa paliwowego. Po działaniu katalizatora (platyny) elektron w atomie wodoru zostaje oddzielony, a jon wodoru (proton), który utracił elektron, przechodzi przez proton. Membrana do wymiany dociera do płytki katodowej (elektrody dodatniej) ogniwa paliwowego, a elektrony nie mogą przejść przez membranę do wymiany protonów. Elektron ten może przejść tylko przez obwód zewnętrzny, aby dotrzeć do płytki katodowej ogniwa paliwowego, generując w ten sposób prąd w obwodzie zewnętrznym.
Gdy elektrony dotrą do płytki katodowej, łączą się z atomami tlenu i jonami wodoru, tworząc wodę. Ponieważ tlen dostarczany do płyty katodowej można uzyskać z powietrza, o ile płyta anodowa jest stale zasilana wodorem, płyta katodowa jest zasilana powietrzem, a para wodna jest odciągana w czasie, energia elektryczna może być stale dostarczony.
Elektryczność wytwarzana przez ogniwo paliwowe jest dostarczana do silnika elektrycznego za pośrednictwem falowników, sterowników i innych urządzeń, a następnie koła są napędzane w celu obracania się przez układ przeniesienia napędu, oś napędową itp., dzięki czemu pojazd może poruszać się po drodze. W porównaniu z tradycyjnymi pojazdami sprawność konwersji energii w pojazdach z ogniwami paliwowymi wynosi od 60 do 80%, czyli 2 do 3 razy więcej niż w przypadku silników spalinowych.
Paliwem ogniwa paliwowego jest wodór i tlen, a produktem czysta woda. Nie wytwarza tlenku węgla i dwutlenku węgla, ani nie emituje siarki i cząstek stałych. Dlatego pojazdy z wodorowymi ogniwami paliwowymi są naprawdę pojazdami o zerowej emisji i emisji zanieczyszczeń, a paliwo wodorowe jest idealnym źródłem energii dla pojazdu!
