電気自動車のバッテリーの定義、電気自動車のバッテリーソース！

電気自動車のバッテリーは電気自動車の動力源であり、現在、電気自動車の大部分には鉛蓄電池が搭載されており、鉛蓄電池のコストは低く、費用対効果が高い。バッテリーは、再充電して再利用できるため、鉛蓄電池と呼ばれます。

1860年にフランスに植えられ、鉛蓄電池の前身である鉛電極付き電池を発明しました。

電動自転車で使用できるのは、バルブ制御鉛蓄電池メンテナンスフリー電池、コロイド型鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池の4種類です。

鉛蓄電池

鉛バッテリーは、価格が安く、材料源が豊富で、比出力が高く、成熟した技術と製造技術、資源回収率が高いため、多くの国で広く使用され、研究されてきました。省力化、便利、高速、快適、安価、個人輸送のゼロエミッションとしての電動自転車は、州や関係部門によって広く受け入れられています。州議会の開発研究センター、国家開発改革委員会、建設省、科学技術省、その他の省庁が「軽電気自動車産業開発戦略研究」研究グループに参加することにより、「軽電気自動車産業開発戦略研究」レポート。中国の電動自転車の数は3000万台を超えています。電動自転車の95％以上が、バルブ制御の鉛バッテリーを使用しています。 [1]

市販されている電動自転車の大部分は、密閉型鉛蓄電池の使用であり、メンテナンスフリーで水を追加する必要はほとんどありません。その主な化学反応は、PbO2 + 2H2SO4 + Pbの充電、放電2PbSO4 + 2H2Oです。

鉛蓄電池を充電すると、硫酸鉛の陰陽でスポンジ状の鉛が固定硫酸を電解液に放出し、それぞれスポンジ状と酸化鉛状の鉛になります。電解液中の硫酸濃度は連続的に増加します。逆に、放電時には、陽極の酸化鉛と陰極板のスポンジ鉛が電解液中の硫酸と反応して硫酸鉛になり、電解液中の硫酸濃度が連続的に低下します。鉛蓄電池の充電が不十分な場合、アノードとカソードの硫酸鉛を完全にスポンジ状の鉛と酸化鉛に変換することはできません。逆に、バッテリーが過充電されると、アノードによって生成される酸素の量がカソードの吸着容量よりも大きくなるため、バッテリーの内圧が上昇し、ガスのオーバーフローと電解質の減少につながる可能性があります。また、活物質の軟化または脱落を引き起こし、電池寿命を大幅に短縮します。

総合的なパフォーマンスが大幅に向上しました

この10年間で、電動自転車用のバルブ制御鉛バッテリーの総合性能が大幅に向上しました。例として6-DZM-10バッテリーを取り上げます。 1997年には、このタイプのバッテリーの容量は不十分であり、2時間レート（5A）の放電容量は10Ahに達することができませんでした。比エネルギーは低く、2時間の比エネルギーは30Wh / kg未満です。寿命が短く、放電深さ100％のサイクル寿命はわずか50〜60倍です（容量は8Ah前に低下します。以下は同じです。耐用年数はわずか3〜5ヶ月です。

2003年までに、2hレート（5A）の放電容量は11〜13Ahに達しました。 2時間の比エネルギーは33〜36Wh / kgに達します。放電深さ100％のサイクル寿命は250〜300倍に達し、耐用年数は12ヶ月以上に達する可能性があります。電動自転車用のVRLAバッテリーの問題は基本的に解決されました。

このタイプのバッテリーの深いサイクル寿命性能は、新しく画期的な進歩を遂げました。主な性能は次のとおりです。2hレート（5A）初期放電容量は14Ahに達します。 2時間の比エネルギー率は38Wh / kgに達します。放電深さ100％のサイクル寿命は400倍以上、総放電容量は4500Ah、対応する累積走行距離は約18000km（4km / Ah換算、以下と同じ）。最高のディープサイクル寿命は600倍以上、総排出容量は6151Ah、対応する累積走行距離は約24600kmです。寿命マークが7Ah未満の容量の場合、ディープサイクルの寿命は943サイクル、総容量は8710Ah、対応する累積走行距離は約34800kmです。サイクル寿命が250倍、総容量が2250Ah、累積走行距離が9000kmのバッテリーパックを1年間使用できる場合。 [1]

充電器と一致することを重要視する

長年の実務において、電動自転車メーカーとバッテリーメーカーは、バッテリーと電気駆動システムに関連する機器、特に充電器とのマッチングの重要性を徐々に認識してきました。製造品質はバッテリー品質の前提ですが、対応する充電器を使用する場合にのみ、高品質のバッテリーを再生できます。それ以外の場合、高品質のバッテリーは潜在的な優れたパフォーマンスを十分に発揮できません。 [1]

異なるメーカーのバッテリーの処方、構造、酸濃度、およびその他の側面の違いにより、適切な充電パラメーターは異なります。たとえば、私たちの調査では、定電圧フェーズでのさまざまなバッテリーメーカーの充電パラメーターが1.5〜2.0v異なる可能性があることがわかりました（36vバッテリーパックの場合）。適切な充電パラメータの基本的な要件は次のとおりです。バッテリーを完全に充電できるようにし、充電不足によるバッテリー容量の異常な減衰を引き起こさないようにする。また、バッテリーが寿命中の過充電による深刻な水分損失や熱暴走を引き起こさないようにする必要があります。 [1]

純粋な電気自動車用の鉛バッテリー

純粋な電気自動車用の初期のオープン鉛バッテリーは、「8・5」計画期間中に研究結果を採用し、19か月（120,000 km）の成功した経験を獲得しました。重要なのは、充電モードの制御、排出深度、適時の水の補充、その他のマッチング作業の経験と、一連のシステムの注意深いメンテナンスの経験を蓄積することです。近年、四輪ミニチュア電気自動車（ツーリングカー、パトロールカー、ゴルフカート、短距離道路車両などを含む）は非常に急速に発展しており、ほとんどの車は鉛蓄電池です。すべての年齢の電池メーカーによる対応する種類の電池。 [1]

電気自動車は、バルブ制御の密閉型鉛バッテリー新製品であり、その性能は次のとおりです。3hレート容量55Ah。比エネルギーは3時間で33Wh / kg、84Wh / Lでした。放電深さ75％のサイクル寿命は400倍以上です。電動自転車で使用されるバルブ制御鉛バッテリーの成功経験は、純粋な電気自動車で使用されるバルブ制御鉛バッテリーに拡張でき、その性能はさらに向上すると考えられています。 [1]

ハイブリッド電気自動車用鉛バッテリー

ハイブリッド電気自動車は、基本的なマイルドハイブリッド（つまり、電気システムは主にエネルギーリサイクルの開始と制動に使用され、すべての車での42 v電気システムの推進はこのタイプに属します）、中程度のハイブリッド（つまり、 、電気システムは始動、ブレーキエネルギーのリサイクルと運転に使用され、短い）、重度のハイブリッド（すなわち、電気システムは始動、ブレーキエネルギーのリサイクルと比較的長距離の運転に使用され、「プラグイン」としても知られています）。 [1]

マイルドハイブリッド電気自動車では、主に低コスト、成熟した技術、信頼性の高い性能により、バルブ制御鉛バッテリーに利点があることが国内外の文献で明らかにされています。 ALABC（高度な鉛蓄電池コンソーシアム）は、中型ハイブリッド電気自動車の市場でMh-Ni電池と競合するための研究開発を組織しています。巻線型バイポーラバッテリーとTMF（金属膜）バッテリーのオンボードテストを開始し、実施しました。大型ハイブリッド電気自動車の分野では、鉛蓄電池の比エネルギーが低く、電気システムの長距離走行の要件を満たすことができません。 [1]

コロイダルバッテリー

通常の鉛蓄電池を液体電解液で改良したものです。それはゲル電解質を使用し、内部に自由な液体がなく、同じ量の電解質容量、熱容量、熱放散能力で、一般的なバッテリーが熱暴走現象を起こしやすいのを避けることができます。電解質濃度が低く、プレートの腐食が弱い。均一な濃度、酸の層化なし。

ニッケル水素電池

（Ni-MH）

ニッケル水素電池は、急速に発展した1990年代に登場した電池ファミリーです。ニッケル水素電池の電極反応は次のとおりです。

正：Ni（OH）2 + OH- = NiOOH + H2O + e-

負：M + H2O + e = MHab + OH-Ni（OH）2 + M = NiOOH + MHab

それとニッケルカドミウム電池はアルカリ電池に属しますが、ニッケルカドミウム電池カドミウムCDのマイナス素材である起電力は1.32vのままです。ニッカド電池の優れた特性をすべて備えており、エネルギー密度はニッカド電池よりも高くなっています。主な利点は次のとおりです。エネルギーよりも高い（電荷は長距離にわたって行使できます）。高比出力、大電流下でも安定した放電（良好な上昇速度）;良好な低温放電性能;長いサイクル寿命;安全で信頼性が高く、メンテナンスフリー。メモリー効果なし。環境への汚染問題はありません。それは再生可能であり、持続可能な開発の概念に沿っています。ただし、Ni-Mh電池は高価で高価です。

リチウムイオン電池

リチウムイオン電池は、1990年にソニーが初めて市場に投入した新しいタイプの高エネルギー電池です。その利点は、高い比エネルギーであり、最高の電池の現在の比エネルギーです。ポータブル情報製品で広く使用されています。

リチウムイオン電池には、一般的に次のような利点があると考えられています。高い比出力;小さな自己放電;メモリー効果なし。良好な循環特性;迅速な排出と高効率;広い動作温度範囲;環境汚染がないため、21世紀に入ると最高の電力供給ランクになると予想されます。リチウムイオン電池がさらに開発される2006年から2012年にかけて、MH / Ni電池の市場シェアは縮小すると予想されます。リチウムイオンの市場シェアは拡大します。リチウムイオン電池を搭載した電動自転車はすでに販売されています。

安全性、サイクリング性能、比容量の高い新しい安価なアノード材料の開発により、電動自転車に使用されるリチウムイオン電池はほぼ実用的です。いくつかはすでにバッテリー管理システム（BMS）を備えた電動自転車用のより成熟したリチウムイオンバッテリーを提供しています。リチウムイオン電池電動自転車メーカーの製造も専門としています。著者は、電動自転車に使用されているリチウムイオン電池が、自動車に商業的に大量に使用される最初のパワー電池になると考えています。鉛蓄電池に次ぐ実用電池の大部分を占めるほか、高級電動自転車製品の電池にも使用されます。大型リチウムイオン電池が電気自動車やバス、ハイブリッド電気自動車でテストされているという報告が数多くあります。リチウムイオン電池の開発と経験の現在のレベルによると、バッテリーパックの安全性を48 v10ah下回る電動自転車は保証されていますが、電気自動車の商用化に使用する大型のリチウムイオン電池も非常に困難です仕事、主な理由は、純粋な電気自動車と電気バス、ハイブリッド電気自動車のバッテリー量と複雑なシステムを使用しているだけでなく、セキュリティの難しさが大きく、信頼性と一貫性の要求が高く、価格が高すぎることです。深センに本拠を置くBYDは、2005年にリチウムイオン電池を搭載した200台の電気自動車を提供すると報告されていますが、これは2007年まで延期されています。[1]

燃料電池

燃料電池は、化学エネルギーを直接電気に変換して、電気モーターが車両を駆動します。その主な利点は次のとおりです。高効率、燃料を節約できます。ゼロエミッション;低ノイズ、特に車両の電源に適しています。水素燃料電池車は、最終的に石油ベースの車に取って代わるのに理想的です。 [1]

亜鉛ニッケル電池（Zn-Ni）

Zn-niバッテリーは、かつて提唱されるべき電気自動車用のバッテリーであると考えられていました。 4年から5年の市場スクリーニングから、商用電気自動車にはほとんど使用されていません。これは主に、Zn-Niバッテリーの価格が高いためです（VAhあたり2.5〜4元、鉛バッテリーの4〜6倍）。サイクル中、初期容量減衰率は大きく、バッテリーの実際の耐用年数に影響を与えます。さらに、リチウムイオン電池の急速な開発と値下げにより、電気自動車のZn-Ni電池の競争力が低下しています。 [1]

空気亜鉛電池

空気亜鉛電池は、半燃料電池の範疇に入る金属空気電池の一種です。高比エネルギー、豊富な原材料、低価格、無公害というメリットがあり、電気自動車用バッテリーの有力候補とされています。

中国系アメリカ人は、機械式亜鉛充電空気電池を製造するために上海にPower Zinc（Power Zinc）を設立し、デモンストレーションワークショップを構築しました。同社製の電動自転車と電動二輪車は、ゴルフ練習場用の亜鉛空電池を搭載しており、それぞれ150kmと250kmに達している。多くのプロモーションとアプリケーションの作業が行われ、上海には50のバッテリー交換ポイントが設置されました。しかし、1年も経たないうちに、プロモーションの試用作業が中止され、市場スクリーニングの結果はユーザーに受け入れられませんでした。その後、何人かの指導者の支援を受けて、亜鉛を含まないバッテリーを電源として電気バスが建設されました。しかし、亜鉛を含まないバッテリーの高出力性能が低いため、バスの始動および加速性能は明らかに劣っていました。国内外の電気自動車用空気亜鉛電池の開発には多くの研究がなされてきました。近年、国内の電気自動車用空気亜鉛電池の開発が再開されましたが、空気亜鉛電池の優位性は独自のものであることが証明されましたが、サービスシステムに代わる亜鉛電極などの問題が海外でも報告されています。および再生コストと酸素電極、バッテリー電解液の漏れ、漏れまたはこぼれなどの寿命。

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