电车使用的电池种类较多,常见的有以下几种:
铅酸电池
- 工作原理:以填满海绵状铅的铅板为负极,填满二氧化铅的铅板为正极,22%-28%的稀硫酸为电解质。充电时电能转化为化学能,放电时化学能转化为电能。
- 优缺点:优点是成本低、安全性高、电压稳定性好;缺点是寿命较短,一般充放电循环次数在300-400次,1-2年续航能力衰减明显,体积大且重,含铅易污染环境,低温时充放电活性下降,高温时充电久或暴晒易鼓包报废。
- 应用场景:广泛应用于低速电动四轮车、电动自行车等。
锂电池
- 三元锂电池
- 工作原理:以镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂等为正极材料,石墨为负极材料,通过锂离子在正负极之间的嵌入和脱嵌来实现充放电。
- 优缺点:优点是体积小、重量轻、能量密度较高,约为240wh/kg,低温性能好,低温使用下限值为零下30°C,冬季电量衰减15%左右;缺点是热稳定性较差,热失控温度在200°C-300°C左右,自燃风险较高。
- 应用场景:常用于对续航里程和动力性能要求较高的电动汽车,如特斯拉、北汽E200EV等。
- 磷酸铁锂电池
- 工作原理:用磷酸铁锂作为正极材料,碳作为负极材料,充放电过程中,锂离子在正负极之间移动。
- 优缺点:热稳定性好,安全性高,生产成本较低,循环寿命长,一般为3500次;缺点是能量密度相对三元锂电池较低。
- 应用场景:受到对安全性要求较高的车企青睐,如比亚迪的部分车型等。
镍氢电池
- 工作原理:以镍的化合物为正极,储氢合金为负极,氢氧化钾溶液为电解液,通过氢离子和电子的转移来实现充放电。
- 优缺点:功率大、安全可靠、工作时电流平稳、放电循环寿命长、自身重量轻;缺点是容量小、续航里程短、价格高,具有记忆特性,必须把电用完才能充电。
- 应用场景:曾广泛应用于混合动力汽车,如丰田普锐斯等,现在使用量逐渐减少。
燃料电池
- 工作原理:由燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原,通过燃料和氧化剂的化学反应产生电流。燃料和氧化剂不是储存在电池内,而是储存在电池外部的储罐中。
- 优缺点:能量转换效率高、零污染、寿命长;缺点是成本高、加氢基础设施不完善,燃料储存和运输要求高、风险大。
- 应用场景:主要应用于燃料电池电动汽车。
胶体蓄电池
- 工作原理:是在传统的铅酸电池基础上,将电解液改为胶体电解质,通过胶体的特性来提高电池性能。
- 优缺点:容量大、性能稳定、使用寿命长;缺点是价格高。
- 应用场景:部分对电池性能和寿命要求较高的电动车有应用。