電動(dòng)汽車電源概述ppt課件-在線瀏覽
2025-06-30 01:59本頁(yè)面
【正文】 排管式結(jié)構(gòu)，負(fù)極板多采用板狀結(jié)構(gòu)，如圖 12所示。圖 1— 3為蓄電池的極板組 。制成隔板的材料有多孔橡膠和多孔塑料等多種，但只有這兩種目前應(yīng)用最廣泛。 鉛酸蓄電池的殼體以前用橡膠制造，因其強(qiáng)度低、重量大，目前逐漸被工程塑料所取代。加液孔用塑料螺塞封住，螺塞上有一個(gè)很小的通氣孔，要確保該小孔暢通。單體電池之間的連接可采用導(dǎo)線和螺母連接，為了減小連接回路的電壓損失，采用鉛焊的連接更合理。 鉛酸蓄電池的工作原理 鉛酸蓄電池的原理是人們?cè)谄仗m特 1859年發(fā)明的蓄電池的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)深入研究總結(jié)出來(lái)的。用電化學(xué)反應(yīng)方程式表示為： 鉛酸蓄電池充電過(guò)程中電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)與放電時(shí)相反，正負(fù)極板上的硫酸鉛在充電電流的作用下，分別轉(zhuǎn)化成原來(lái)的 Pb02和純鉛。 (a)放電開(kāi)始 (b)放電結(jié)束 (c)充電結(jié)束 1．二氧化鉛 2，硫酸溶液 3．純鉛 5．稀硫酸溶液 圖 1— 5 鉛酸蓄電池的充放電過(guò)程 放電過(guò)程中，電池內(nèi)部電解液中硫酸被消耗而生成水，所以電解液的密度減?。怀潆娺^(guò)程中，電池內(nèi)部電解液中水被消耗而生成硫酸，所以電解液的密度增大。 鉛酸蓄電池的額定容量是指蓄電池 3h或 5h的放電率條件下電池輸出的電量，現(xiàn)在用得較多的是 5h放電率；即，以標(biāo)稱容量 l／ 5電流的放電至單格電壓為 1． 7V時(shí)電池的放電時(shí)間與放電電流的乘積。 國(guó)產(chǎn)的部分動(dòng)力型鉛酸蓄電池的參數(shù)見(jiàn)表 1— 2。 輸出功率為蓄電池端電壓與輸出電流的乘積，單位是W或 kW。 蓄電池的比能量是指蓄電池的輸出電能量與電池總質(zhì)量的比值，單位是 Wh／ kg。h或 kW反映出同等質(zhì)量的蓄電池輸出電能量的能力，在客觀上決定了電動(dòng)車輛的持續(xù)工作性能，蓄電池的比能量越大，則電動(dòng)車輛的續(xù)駛里程越長(zhǎng)。圖 1— 6為鈉硫蓄電池的結(jié)構(gòu)圖。蓄電池的單格電壓為 1． 9V，電池的比能量可達(dá) 1OOW 鋰蓄電池 鋰電池具有比能量高、體積小的突出優(yōu)點(diǎn)，在電動(dòng)車輛上應(yīng)用很有前途。 鋰蓄電池的結(jié)構(gòu) 圖 3— 8為加拿大摩里能源公司研制的鋰 — 硫化鉬電池的結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)容量為 50A圖 3— 9為美國(guó)西屋電氣公司生產(chǎn)的比能量 1OOWh。因電解質(zhì)在蓄電池整個(gè)壽命期間不能更換，所以在電池制造時(shí)就必須熔進(jìn)電極的隔板中，電極由活性材料和電解質(zhì)粉末混合擠壓構(gòu)成，隔板由氧化鎂和電解質(zhì)粉末擠壓成型。電池的工作溫度為450~500℃ 之間，高于電解質(zhì)的熔點(diǎn)，但低于負(fù)極鋰合金的熔點(diǎn)。當(dāng)電池以 100％的放電深度進(jìn)行循環(huán)時(shí)，其循環(huán)壽命達(dá) 350次，按 6h(C／ 6)和 3(C／ 3)h的放電率進(jìn)行放電時(shí)，終止電壓分別為 1． 5V和 0． 9V。 鎳 (鎘、氫 )蓄電池 鎳 — 鎘 (Ni— Cd)蓄電池比能量較大，比功率可達(dá) 190W／kg，并可以快速充電。在電動(dòng)車輛應(yīng)用時(shí)初期投入成本較高，但因其壽命長(zhǎng)，比能量高，實(shí)際使用成本并不比鉛酸蓄電池高。鎳 — 氫蓄電池也屬于堿性電池，許多特性與鎳 — 鎘電池相近，無(wú)重金屬污染，被稱為 “ 綠色電池 ” 。圖 1— 11為 6V鎳 — 鎘蓄電池外形圖。電解液是氫氧化鉀中加有少量氫氧化鋰混合液。美國(guó) Ovonic電池公司的鎳 — 氫蓄電池 3h放電率時(shí)的比能量可達(dá) 7580W 燃料電池 燃料電池 (Fuel Cell簡(jiǎn)稱 FC)是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電裝置。燃料可以是氫、甲醇、乙醇、天然氣、煤制氣等，電池排放廢氣少，對(duì)環(huán)境污染小。實(shí)際上燃料電池可以看作一臺(tái)發(fā)電機(jī)，但它比普通發(fā)電機(jī)更安靜、更清潔。 燃料電池的結(jié)構(gòu) 在燃料電池中，燃料作為負(fù)極的工作物質(zhì)，在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)；氧 (空氣 )作為正極的工作物質(zhì)，在正極上發(fā)生還原反應(yīng)。 按照燃料電池慣用的分類方法，依據(jù)燃料電池電解質(zhì)的不同，可以分為堿性燃料電池 (AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC)、熔融碳酸鹽燃料電池 (MCFC)、固體氧化物燃料電池 (SOFC)等五類。 表 1— 3 燃料電池的種類及有關(guān)情況 電池類別 堿性燃料電池 (AFC) 磷酸燃料電池 (PAFC) 質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC) 熔融碳酸鹽燃料電(MCFC) 固體氧化物燃料電池(SOFC) 工作溫度(℃) 常溫 ~300 170300 常溫 ~100 約 650 8001000 電解質(zhì) 堿性溶液 磷酸熔液 質(zhì)子交換膜 熔融碳酸鹽 固體氧化物 電荷轉(zhuǎn)移離子 OH H= H= CO32 O2 燃料 純 H2 H2 H2 H2， CO H2， CO 發(fā)電效率(％ ) 6075 約 4
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