目前市面上的电车(电动汽车)通常使用以下几种能够充满电的电池:
铅酸电池
- 原理:铅酸电池主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液。在充电过程中,电能转化为化学能,使硫酸铅转化为铅和二氧化铅,电池储存电能。
- 特点:技术成熟,成本较低,低温性能相对较好。但能量密度较低,体积和重量较大,续航里程相对较短,循环寿命一般在300-500次左右。
- 应用场景:常用于一些低速电动车、电动三轮车以及对成本敏感、续航要求不高的小型电动车领域。
镍氢电池
- 原理:以镍和氢为主要活性物质,在充电时,氢离子在负极表面得到电子生成氢原子并储存于合金中,正极氢氧化镍转化为羟基氧化镍。
- 特点:能量密度比铅酸电池高一些,具有较好的充放电性能和循环寿命,一般可达到500-1000次。但存在自放电率较高、成本较高等问题。
- 应用场景:曾广泛应用于混合动力汽车,如早期的丰田普锐斯等,但随着锂电池技术的发展,应用范围有所缩小。
锂离子电池
- 原理:依靠锂离子在正极和负极之间的嵌入和脱嵌来实现电能的储存和释放。充电时,锂离子从正极脱出,经过电解液嵌入负极,同时电子通过外电路到达负极,保证电荷平衡。
- 特点
- 能量密度高:能在较小的体积和重量内存储更多电能,使电车续航里程显著提高,目前一些高性能的锂离子电池电车续航里程可超过600公里。
- 循环寿命长:一般可达到1000次以上的完整充放电循环,部分先进电池可达2000次左右。
- 自放电率低:每月自放电率通常在5%以下,能较好地保持电量。
- 无记忆效应:可以随用随充,不必像镍氢电池那样需要完全放电后再充电,使用方便。
- 应用场景:是目前电动汽车最主流的电池类型,广泛应用于各类纯电动汽车、插电式混合动力汽车等。根据正极材料的不同,又可分为磷酸铁锂电池、三元锂电池等。其中,磷酸铁锂电池安全性高、成本低、循环寿命长,但能量密度相对较低;三元锂电池能量密度高,但安全性相对略差,成本也较高。