¿Qué es una batería de potencia? ¿Cuál es la diferencia entre la batería eléctrica y la batería normal?
La tecnología de la batería es un gran invento con una larga y maravillosa historia. El inglés" Battery" de batería apareció por primera vez en 1749. Fue utilizado por primera vez por el inventor estadounidense Benjamin Franklin cuando utilizó una serie de condensadores para realizar experimentos eléctricos. . Usó ácido sulfúrico diluido como electrolito para resolver el problema de polarización de la batería y produjo la primera batería de zinc-cobre no polarizada que puede mantener una corriente equilibrada, también conocida como batería Daniel &."
En 1860, Plante de Francia&inventó una batería con plomo como electrodo, que también fue el predecesor de una batería de almacenamiento; Al mismo tiempo, Recrans de Francia&inventó la batería de carbono-zinc, llevando la tecnología de baterías al campo de las baterías secas.
El uso comercial de la tecnología de baterías comenzó con baterías secas. Fue inventado por el británico Hellerson en 1887 y producido en masa en los Estados Unidos en 1896. Al mismo tiempo, Thomas Edison inventó la batería recargable de hierro-níquel en 1890, que también se realizó en 1910. Producción en masa comercializada.
Desde entonces, gracias a la comercialización, la tecnología de baterías marcó el comienzo de una era de rápido avance. Thomas Edison inventó las baterías alcalinas en 1914, Schlecht y Akermann inventaron las placas sinterizadas para las baterías de níquel-cadmio en 1934 y Neumann desarrolló el níquel sellado en 1947. Las baterías de cadmio, Lew Urry (Energizer) desarrolló pequeñas baterías alcalinas en 1949, marcando el comienzo de la era de baterias alkalinas.
Después de entrar en la década de 1970, la tecnología de las baterías se vio afectada por la crisis energética y se desarrolló gradualmente en la dirección de la energía física. Además del continuo avance de la tecnología de células solares que apareció en 1954, las baterías de litio y las baterías de hidruro metálico de níquel se inventaron y comercializaron gradualmente.
¿Qué es una batería de potencia? La diferencia entre él y las baterías ordinarias.
La fuente de energía de los vehículos de nueva energía generalmente se basa principalmente en baterías de energía. La batería de energía es en realidad una especie de fuente de energía que proporciona la fuente de energía para el transporte. Las principales diferencias entre este y las baterías ordinarias son:
1. Diferente por naturaleza
La batería de energía se refiere a la batería que proporciona energía para el transporte, generalmente en relación con la batería pequeña que proporciona energía a los equipos electrónicos portátiles; mientras que la batería ordinaria es un tipo de metal de litio o aleación de litio como material de electrodo negativo, utilizando una solución de electrolito no acuosa La batería principal es diferente de la batería de iones de litio recargable y la batería de polímero de iones de litio.
Dos, la capacidad de la batería es diferente.
En el caso de baterías nuevas, use un medidor de descarga para probar la capacidad de la batería. Generalmente, la capacidad de las baterías eléctricas es de aproximadamente 1000-1500 mAh; mientras que la capacidad de las baterías ordinarias es superior a 2000 mAh, y algunas pueden alcanzar los 3400 mAh.
Tres, la potencia de descarga es diferente.
Una batería de 4200 mAh puede descargar la energía en solo unos minutos, pero las baterías comunes no pueden hacerlo en absoluto, por lo que la capacidad de descarga de las baterías comunes es completamente incomparable con las baterías eléctricas. La mayor diferencia entre una batería de potencia y una batería normal es su gran potencia de descarga y su alta energía específica. Dado que la batería de potencia se utiliza principalmente para el suministro de energía del vehículo, tiene una mayor potencia de descarga que las baterías normales.
Cuatro aplicaciones diferentes
Las baterías que proporcionan energía de conducción para vehículos eléctricos se denominan baterías de energía, incluidas las baterías tradicionales de plomo-ácido, las baterías de hidruro metálico de níquel y la batería de energía de iones de litio emergente, que se dividen en baterías de energía de tipo de energía (vehículos híbridos) y baterías de energía de tipo energético (vehículos eléctricos puros); Las baterías de litio que se utilizan en productos electrónicos de consumo, como los teléfonos móviles y las computadoras portátiles, se denominan generalmente baterías de litio para distinguirlas de las baterías de energía que se utilizan en los vehículos eléctricos.
Los principales tipos actuales de baterías eléctricas.
La tecnología de baterías de plomo-ácido, la tecnología de baterías de níquel-hidrógeno, la tecnología de pilas de combustible y la tecnología de baterías de litio siguen siendo las principales tecnologías en el mercado.
Baterías de plomo ácido
La batería de plomo-ácido tiene el historial de aplicaciones más largo y la tecnología más madura. Es la batería de menor costo y precio, y ha logrado una producción en masa. Entre ellos, la batería sellada de plomo-ácido (VRLA) regulada por válvula se convirtió en una ocasión en una importante batería de potencia para vehículos, que se utilizó en los vehículos eléctricos y vehículos eléctricos desarrollados por muchas empresas automovilísticas europeas y americanas, como Saturn y EVI desarrolladas por GM en los años ochenta y noventa, respectivamente. Coches eléctricos, etc.
Sin embargo, las baterías de plomo-ácido tienen una energía específica baja, una vida útil corta de la batería, una alta tasa de autodescarga y un ciclo de vida bajo; su principal materia prima, el plomo es pesado, y la contaminación ambiental por metales pesados puede ocurrir durante la producción y el reciclaje. Por lo tanto, en la actualidad, las baterías de plomo-ácido se utilizan principalmente para dispositivos de encendido cuando se arrancan los automóviles y equipos pequeños como bicicletas eléctricas.
Baterías de NiMH
Las baterías de Ni / MH tienen buena resistencia a la sobrecarga y descarga excesiva. No hay problema de contaminación por metales pesados, y no habrá aumento o disminución de electrolitos durante el proceso de trabajo, lo que puede lograr un diseño sellado y libre de mantenimiento. En comparación con las baterías de plomo-ácido y las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidrógeno tienen mayor energía específica, potencia específica y ciclo de vida.
La desventaja es que la batería tiene un efecto de memoria deficiente, y con el progreso del ciclo de carga y descarga, la aleación de almacenamiento de hidrógeno pierde gradualmente su capacidad catalítica y la presión interna de la batería aumentará gradualmente, lo que afecta el uso del batería. Además, el elevado precio del níquel metálico también conlleva unos costes más elevados.
En términos de materiales clave, las baterías de hidruro metálico de níquel se componen principalmente de electrodo positivo, electrodo negativo, separador y electrolito. El electrodo positivo es el electrodo de níquel (Ni (OH) 2); el electrodo negativo generalmente usa hidruro metálico (MH); el electrolito es principalmente líquido y el componente principal es hidrógeno. Óxido de potasio (KOH). En la actualidad, el enfoque de investigación de la batería de níquel-hidrógeno se centra principalmente en los materiales de los electrodos positivos y negativos, y su investigación y desarrollo de tecnología es relativamente maduro.
Las baterías de Ni-MH para vehículos se han producido y utilizado en masa, y son el tipo de baterías de vehículos más utilizado en el desarrollo de vehículos híbridos. El representante más típico es el Toyota Prius, que actualmente es el vehículo híbrido más grande producido en serie. PEVE, una empresa conjunta entre Toyota y Panasonic, es actualmente el mayor fabricante mundial&de baterías de energía de níquel-hidrógeno.
Ahora que las baterías de hidruro metálico de níquel se han retirado de las filas de las baterías de energía convencionales, ¿por qué Toyota se apega al campo de las baterías de hidruro metálico de níquel?
Hay que decir que la mayor ventaja de las baterías de Ni-MH: ¡súper durabilidad!
Una vez, los famosos medios automovilísticos estadounidenses realizaron una prueba comparativa en un Prius de primera generación que se había utilizado durante diez años. Los resultados de las pruebas muestran que después de 10 años de conducir 330.000 kilómetros para el modelo Prius de primera generación con baterías de hidruro metálico de níquel, comparándolo con los datos del nuevo coche, tanto el consumo de combustible como el rendimiento energético se mantienen al mismo nivel. El sistema híbrido y el paquete de baterías Ni-MH siguen funcionando con normalidad.
Además, incluso después de correr 330.000 kilómetros en diez años de uso, este Prius de primera generación nunca ha tenido problemas con su paquete de baterías de hidruro metálico de níquel. Hace diez años, la gente cuestionó la situación de que la degradación de la capacidad de la batería afectaría en gran medida el consumo de combustible y el rendimiento energético. Tampoco apareció' Desde este punto de vista, los japoneses que siempre han sido rigurosos y conservadores tienen sus propias razones únicas para su amor por las baterías de níquel-hidrógeno.
La pila de combustible
La pila de combustible es un dispositivo de generación de energía que convierte directamente la energía química en combustible y oxidante en energía eléctrica. El combustible y el aire se introducen en la pila de combustible por separado y se produce electricidad. Desde el exterior, tiene electrodos y electrolitos positivos y negativos, etc., como una batería, pero en realidad no puede" almacenamiento" pero una" planta de energía" ;.
En comparación con las baterías químicas ordinarias, las pilas de combustible pueden complementar el combustible, generalmente hidrógeno. Algunas celdas de combustible pueden usar metano y gasolina como combustible, pero generalmente están restringidas a aplicaciones industriales como plantas de energía y montacargas. El principio básico de una pila de combustible de hidrógeno es la reacción inversa de la electrólisis del agua. Se suministran hidrógeno y oxígeno al ánodo y al cátodo respectivamente. Después de que el hidrógeno se difunde a través del ánodo y reacciona con el electrolito, los electrones se liberan al cátodo a través de una carga externa.
El principio de funcionamiento de una pila de combustible de hidrógeno es: enviar gas hidrógeno a la placa del ánodo (electrodo negativo) de la pila de combustible. Después de la acción del catalizador (platino), se separa un electrón en el átomo de hidrógeno y el ión de hidrógeno (protón) que ha perdido el electrón pasa a través del protón. La membrana de intercambio llega a la placa del cátodo (electrodo positivo) de la celda de combustible y los electrones no pueden atravesar la membrana de intercambio de protones. Este electrón solo puede atravesar el circuito externo para llegar a la placa del cátodo de la celda de combustible, generando así corriente en el circuito externo.
Una vez que los electrones llegan a la placa del cátodo, se recombinan con átomos de oxígeno e iones de hidrógeno para formar agua. Dado que el oxígeno suministrado a la placa del cátodo se puede obtener del aire, siempre que la placa del ánodo se suministre continuamente con hidrógeno, la placa del cátodo se suministra con aire y el vapor de agua se elimina a tiempo, la energía eléctrica puede ser continuamente suministrado.
La electricidad generada por la celda de combustible se suministra al motor eléctrico a través de inversores, controladores y otros dispositivos, y luego las ruedas se impulsan para girar a través del sistema de transmisión, eje motriz, etc., para que el vehículo pueda circular en la carretera. En comparación con los vehículos tradicionales, la eficiencia de conversión de energía de los vehículos de pila de combustible es tan alta como del 60 al 80%, que es de 2 a 3 veces mayor que la de los motores de combustión interna.
El combustible de la pila de combustible es hidrógeno y oxígeno, y el producto es agua limpia. No produce monóxido de carbono ni dióxido de carbono, ni emite azufre ni partículas. Por lo tanto, los vehículos de pila de combustible de hidrógeno son verdaderamente vehículos de cero emisiones y cero contaminación, ¡y el combustible de hidrógeno es la fuente de energía perfecta para los vehículos!
