小车电车使用的电池主要有以下几类:
铅酸电池
- 工作原理:电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液,主要化学反应为。
- 优点:技术成熟,成本较低,能高倍率放电,安全性好,回收利用率高。
- 缺点:比能量、比功率和能量密度都很低,体积和重量大,续航里程有限,循环寿命相对较短。
- 应用场景:一些低速电动车、电动三轮车以及部分对成本敏感、续航要求不高的小型电动汽车会使用铅酸电池。
锂离子电池
- 磷酸铁锂电池
- 工作原理:以磷酸铁锂作为正极材料,在充放电过程中,锂离子在正负极之间嵌入和脱出。
- 优点:热稳定性好,安全性高,循环寿命长,可达到2000次左右,放电稳定,价格相对三元锂电池较低,且不含有稀缺的稀有金属。
- 缺点:能量密度相对三元锂电池较低,约为100-110Wh/kg。
- 应用场景:广泛应用于对安全性要求较高的电动汽车,如比亚迪的部分车型等。
- 三元锂电池
- 工作原理:正极材料使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂等三元材料,充放电时锂离子在正负极间移动。
- 优点:能量密度高,可达200Wh/kg左右,相同重量下能提供更长的续航里程,充电速度相对较快。
- 缺点:热稳定性较差,当温度达到250-350℃时,内部化学成分开始分解,安全性相对磷酸铁锂电池低,对电池管理系统要求高,成本也较高。
- 应用场景:常用于对续航里程要求较高的中高端电动汽车,如特斯拉的部分车型等。
镍氢电池
- 工作原理:以吸藏氢气的合金材料(MH)为负极,氢氧化镍为正极,在充放电过程中,氢离子和电子在正负极之间转移。
- 优点:比能量高于铅酸电池,大电流充放电特性好,低温放电性能好,循环寿命长,安全可靠,免维护,无记忆效应,对环境无污染。
- 缺点:成本较高,电池组管理难度大,能量密度与普通锂电池差距不大但单体电压仅为1.2V,电池组体积较大。
- 应用场景:曾广泛应用于混合动力汽车,如丰田普锐斯等,但随着锂电池技术的发展,市场份额逐渐被锂电池挤压。
燃料电池
- 工作原理:将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能,最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池,将氢气送到负极,经催化剂作用,氢原子中两个电子被分离出来产生电流,氢离子穿过质子交换膜在正极与氧原子和电子重新结合为水。
- 优点:效率高,可节省燃料,能实现零排放,噪音小。
- 缺点:技术成本高昂,加氢基础设施建设不完善,限制了其大规模推广应用。
- 应用场景:主要应用于一些高端的燃料电池电动汽车,如丰田Mirai等。