侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

电动汽车核心部件锂离子电池简析

2015-12-29 09:14
论恒
关注

  电池对于电动汽车实在是太重要了,在三电系统中也处于核心地位可以说是电动汽车的命脉所在。哪家车企掌握了电池技术,才会在市场中掌握最合心的竞争力。例如自主品牌中的比亚迪,不仅电动车的销量很好,插电混动式车型更是在销量排行榜上遥遥领先。既然锂离子电池的作用如此重要,你真的了解锂离子电池吗?

  其实人们使用电池的历史已经非常悠久了,早在1800年意大利的伏打教授就发明了世界上第一个电池组,并且命名为伏打电堆。不过那时的伏打电堆只是一次性电池,直到1859年法国发明家普兰特才发明出世界上第一块可二次充电的铅酸蓄电池。直到许多年之后的1991年,锂离子电池才问世并商业化生产的。在锂离子电池问世之后,很快就以容量大、电压高、循环特性好等优点迅速在众多电池产品中脱颖而出。

  锂离子电池的种类很多,比如:钛酸锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池等,这些锂离子电池都是使用锂金属或含锂的金属合金作正极、碳棒石墨等材料作负极,具有类似的结构和工作原理。命名的时主要是根据电池正极使用的材料来对电池进行命名的。

  锂离子电池的工作原理:

 

  以钴酸锂电池的工作过程为例:在充电的时候,正极材料中的锂元素以带正电的锂离子(Li+)的形式脱离出来,在外加电场的作用下经电解液从正极运动到负极,并与负极材料发生反应,以LiC6的形式嵌入到负极材料的孔洞中。

  放电的过程刚好与充电的过程相反,在放电时锂离子再次转换为锂离子(Li+)的形式,沿着电场力的方向经电解液涌动到正极,锂离子带正电正极每接受一个锂离子就要同时接受一个带负电的电子,这样运动到正极的锂离子才能成为电中性的稳定状态。但是由于电池的隔离膜、电解质等都是绝缘体,电子只能通过连接两极间的负载电路运动到正极去与锂离子会合,而电子向正极运动的过程就形成了电流。(只不过因为电子带负电,所以电流的方向与电子运动的方向相反,也因为电极得失电子的原因,在电池内部以阴极和阳极称呼电池两极,为了避免混乱这里就不详细讨论了)。

  对于电动车来说,电池意味着很多

  正是因为锂离子电池的这种工作特性,在电池的容量与放电功率上锂离子都扮演了非常重要的角色。因为在电极材料上存储的可用锂离子的数量越多,电池的容量就越大。单位时间内释放的锂离子数量越多,电池的放电功率才越高。在纯电动车急加速的时候,需要电池为电机提供很大的瞬间电量输出, 所以电池的性能会影响到车辆的加速性能。

  提到纯电动汽车,就不得不提电动车的续航里程问题。自从身边开电动车的同事逐渐多起来(包括两轮电动车,如小牛N1等),大家都似乎都得了一种叫做“里程焦虑症”的病。尤其是那些续航里程比较少的车子,有些车主更是戏言称自己从拔下充电抢那一刻就开始里程焦虑了。纯电动汽车续航里程短板的问题,目前只能靠不断发展的电池技术来解决了。虽然已经有石墨烯电池、锂硫电池、锂离子空气电池等新技术,但是这些技术还都处于实验室阶段。在商业化的过程中,技术仅仅是第一步,之后还要解决安全性、使用成本等问题。所以续航里程的短板能不能尽快解决,还要看车企对新产品的普及速度快不快。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号