電気自動車で一般的に使用されているバッテリーの種類は何ですか？

鉛蓄電池とリチウムイオン電池

鉛蓄電池は安価ですが、かさばり、重く、寿命が短くなります。

リチウムイオン電池も2種類に分けられ、それぞれ3.7Vと3.2Vの電圧があり、そのうち3.2Vのポリマー電池は他の電池より安全であると言われています。

リチウム電池の欠点は、価格が高いことですが、軽量、少量、平均寿命が長いことです（私が知る限り、鉛蓄電池はプロテーゼ後毎日使用しますが、寿命はリチウム電気以上でなければなりません）。

コンデンサの研究：寿命は比較的無制限ですが、スーパーキャパシタの大容量でも、鉛蓄電池に比べて体積と重量が数倍大きいので、ほとんど不可能だと思います。

電気自動車は電気自動車のバッテリーの動力源であり、現在、電気自動車の大部分は鉛蓄電池、低コスト、高コストの性能の鉛蓄電池です。このバッテリーは、充電して繰り返し使用できるため、鉛蓄電池と呼ばれます。

1860年、フランスのプランテットは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電池は、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

鉛蓄電池は、その低価格、豊富な材料源、高い比出力、成熟した技術と製造技術、および高い資源回収により、世界中のさまざまな電気自動車で広く使用され、研究されてきました。省エネ、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広く受け入れられ、関連する州の部門の注目を集めています。国家評議会開発研究センターにより、国家発展改革委員会、建設省、科学技術省、および軽電気自動車産業開発戦略研究グループに関与するその他の省庁は、「軽電気自動車産業開発戦略研究」報告書を提出した。 。国有の電動自転車は3000万台以上にのぼります。バルブ制御の鉛蓄電池を搭載した電動自転車の95％以上。[1]

電動自転車の商品化の大部分は、密閉型鉛蓄電池の使用であり、水分を補給する必要はなく、多くの場合、無料のメンテナンスを使用しています。主な化学反応は次のとおりです。PbO2+ 2-h2so4-> 2 + PBの再充電および放電pbso4 + 2 h2o

鉛蓄電池を充電すると、硫酸鉛の正極と負極にある海綿状の鉛が、それに固定されている硫酸成分を電解液に放出し、それぞれ海綿状の鉛と酸化鉛になります。電解液中の硫酸濃度は上昇し続けています。そうしないと、スポンジ状鉛の陽極と陰極板の放電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低下します。鉛蓄電池の充電が不十分な場合、正極板と負極板の硫酸鉛をスポンジ状の鉛と酸化鉛に完全に変換することはできません。バッテリーが長時間充電不足になると、硫酸鉛の結晶化が起こり、プレートが硫化され、バッテリーの品質が低下します。逆に、バッテリーが過充電されると、正極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り、バッテリーの内圧が上昇し、ガスがオーバーフローして電解質が減少する可能性があります。活物質の軟化や脱落につながり、電池寿命が大幅に短くなります。

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時間率（5A）の放電容量は10Ah未満でした。比エネルギーは低く、2時間率の比エネルギーは30Wh / kg未満です。短寿命、100％放電深さのサイクル寿命はわずか50〜60倍（容量が8Ahに低下する前。以下はと同じ）、わずか3〜5ヶ月の耐用年数などの問題があります。

2003年までに、2時間の放電容量（5 a）11〜13 ah;エネルギーより2時間の割合が33〜36wh / kgに達しました。 250〜300回のサイクル寿命の100％放電深さ、耐用年数は12ヶ月以上に達することができます。バルブ制御の鉛蓄電池の問題を解決した電動自転車は基本的に解決しました。

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、画期的です。主なショーは次のとおりです。2時間の放電（5 a）14ahの初期容量。エネルギー38wh / kgより2時間の速度; 400回以上の放電サイクル寿命の100％の深さは、4500 Ahの総容量、約18000kmの対応する総走行距離を送信しました（4 km / Ah、以下と同じ）。 600回以上の深いサイクル寿命は、6151 ahの総容量を送り、対応する総走行距離は約24600kmです。容量が7ahの寿命終了フラグ、943サイクルのディープサイクル寿命よりも低い場合、合計容量は8710 ah、対応する合計走行距離は約34800kmになります。 250回のディープサイクル寿命または2250ahの総容量のうち、対応する9000kmのバッテリーパックの総走行距離は1年保証で使用できます。 [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、電動自転車の自動車メーカー全体およびバッテリーメーカーは、バッテリーを電気駆動システムの関連機器、特に充電器と一致させること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再生できません。 [1]

電池の製造元が異なれば、処方、構造、酸濃度、その他の違いにより、適切な充電パラメータが異なります。たとえば、私たちの調査では、定圧パラメーターの段階でのさまざまなメーカーのバッテリー充電が1.5Vから2.0V（36 Vバッテリー）まで変化する可能性があることがわかりました。適切な充電パラメーターの基本的な要件は次のとおりです。バッテリーがいっぱいになることを確認するの、通常の減衰のバッテリー容量の充電によるものではありません。また、バッテリーの充電による深刻な水分損失や熱暴走によって、バッテリーが一生を通じて発生しないことを確認してください。 [1]

純粋な電気自動車の鉛蓄電池

研究中に「8・5」プランを採用した純粋な電気自動車タイプの鉛蓄電池の早期オープンは、19ヶ月（120000 km）の成功した経験に利用可能になり、充電方法の適切な制御が蓄積され、排出の深さ、時間内の充填水は、作業経験と注意深いメンテナンス経験に一致するシステムです。近年、四輪車（観光車、車、ゴルフカート、ショートロードカーなど）の開発が間近に迫っており、最も多く使用されているのはオープンタイプの鉛蓄電池です。対応するモデルのバッテリーは、バッテリーメーカーの支持を得ています。 [1]

電気自動車は、新製品のバルブ制御タイプの密閉型鉛蓄電池を使用しており、その性能は次のとおりです。3時間55時の容量。 33 84wh / kgおよびWH / Lの比エネルギー下での3時間の速度、放電サイクル寿命の深さの75％が400回以上に達しました。バルブ制御鉛蓄電池の成功経験を備えた電動自転車は、純粋な電気自動車のバルブ制御鉛蓄電池にまで拡張できると信じて、性能はさらに向上します。 [1]

ハイブリッド電気自動車の鉛蓄電池

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42V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、短距離走行に使用されます）、重度のハイブリッド（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、および比較的長距離の運転に使用され、「プラグイン」とも呼ばれます）。[1]

国内外の文書で指定されています。マイルドハイブリッド電気自動車では、バルブ制御鉛蓄電池は、主にその低コスト、成熟した技術、信頼性の高い性能のために利点があります。バルブ制御の鉛酸電池を搭載したマイルドハイブリッド電気自動車、ALABC（先進鉛酸電池コンソーシアム）が開発、準備を組織し、マイルドハイブリッド電気自動車市場向けのMH-Ni電池が発売され、車両テストコイル双極耳バッテリーとTMF（金属フィルム）バッテリー。大型ハイブリッド電気自動車の分野では、鉛バッテリーの比エネルギーが低く、電気システムの要件を満たすことができず、比較的長いドライブです。[1]

コロイド蓄電池

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、内部に自由液体がなく、同じ体積の電解質容量、熱容量、熱放散能力が強く、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、酸成層現象なし。

ニッケル水素電池（ Ni-MH ）

Ni-MHバッテリーは、90年代に登場したバッテリーファミリーの新人で、急速に発展しています。 Ni-MH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、カドミウムCDのニッケルカドミウム電池の陽極材料の代わりに合金材料（MH）の水素吸収を隠すために、起電力は1.32Vです。ニッケルカドミウム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ケルカドミウム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。高い比エネルギー（1回の充電で長距離を運動できます）。大電流作業でも放電をスムーズにできる場合は、電力よりも高くなります（加速された登山能力は良好です）。低温放電性能は良好です。長いサイクル寿命;安全で信頼性が高く、無料のメンテナンス。メモリー効果なし。環境問題への汚染はなく、再生可能エネルギーの使用は、持続可能な開発の概念に準拠しています。ただし、Ni MHバッテリー-コストが高すぎ、高すぎます。

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。その利点はエネルギーよりも高く、電流は最高エネルギーの蓄電池よりも優れています。ポータブル情報製品の普及と応用を勝ち取っています。

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。エネルギーよりも大きい。パワーよりも高い;均一;メモリー効果なし。良好なサイクル特性;急速に放電し、高効率です。広い動作温度範囲。環境汚染などがないため、21世紀最高の電源になると期待されています。リチウムイオン電池のさらなる開発が進む2006年から2012年の期間に、MH / Ni電池の市場シェアが縮小すると予想されます。リチウムイオンの市場シェアを拡大します。リチウムイオン電池を搭載した電動自転車はすでに発売されています。

安全性、サイクリング性能、比容量の高い、新しく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）を搭載し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。電動自転車メーカー向けのリチウムイオン電池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るリチウムイオン電池が、車両に商業的かつ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だけでなく、ハイエンドの電動自転車製品の電池にもなります。純粋な電気自動車やバス、ハイブリッド電気自動車での大型リチウムイオン電池の試験と実証について多くの報告があります。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企業であるBYDが2005年にリチウムイオン電池を動力源とする200台の電気自動車のフリートを開始するという報告は2007年まで延期されました。[1]

燃料電池

燃料電池は、化学エネルギーを直接電力供給モーターに変換して車両を駆動します。その主な利点は次のとおりです。高効率で燃料を節約できます。ゼロエミッション;低騒音等、特に車両電源に適しています。水素燃料電池車は理想的であり、最終的には燃料車用の石油製品に取って代わります。[1]

亜鉛-ニッケル電池（亜鉛-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。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、電気自動車への亜鉛-Ni電池の適用は競争力を失います。

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、亜鉛を充填できる空のセルを製造する上海の会社であるPowerZinc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、走行距離試験用の亜鉛空電池を搭載し、それぞれ150kmと250kmに達し、多くのプロモーションや申請作業が行われています。上海には50のバッテリー交換ポイントが設置されています。しかし、プロモーションの試用作業は、ユーザーに受け入れられなかったため、1年以内に停止しました。その後、一部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電力性能によって制限され、バスの起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、国産電気自動車の亜鉛空電池の開発が再び機能しています。しかし、この慣行は亜鉛空電池の利点を証明しただけでなく、亜鉛電極がサービスシステムと再生コストと酸素電極を置き換える、電池の電解液漏れの寿命、クリープ漏れまたはオーバーフローなどの海外での問題も報告されています。

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