Какво е захранваща батерия? Каква е разликата между захранващата батерия и обикновената батерия?
Технологията на батериите е страхотно изобретение с прекрасна и дълга история. Английският"Батерия" на батерията се появява за първи път през 1749 г. За първи път е използван от американския изобретател Бенджамин Франклин, когато той използва серия от кондензатори за провеждане на електрически експерименти. . Той използва разредена сярна киселина като електролит за решаване на проблема с поляризацията на батерията и произвежда първата неполяризирана цинк-медна батерия, която може да поддържа балансиран ток, известна още като батерията"Daniel."
През 1860 г., Франция's Plante изобретява батерия с олово като електрод, която също е предшественик на акумулаторна батерия; в същото време Recrans от Франция&изобретява въглеродно-цинковата батерия, пренасяйки технологията на батериите в областта на сухите батерии.
Търговската употреба на батериите започна със сухи батерии. Изобретен е от британеца Хелърсън през 1887 г. и се произвежда масово в САЩ през 1896 г. В същото време Томас Едисън изобретява акумулаторната желязо-никелова батерия през 1890 г., която също е реализирана през 1910 г. Комерсиализирано масово производство.
Оттогава, благодарение на комерсиализацията, технологията на батериите постави началото на ера на бърз напредък. Томас Едисън изобретява алкални батерии през 1914 г., Шлехт и Акерман изобретяват синтеровани плочи за никел-кадмиеви батерии през 1934 г., а Нойман разработва запечатани никелови батерии през 1947 г. алкални батерии.
След навлизането в 70-те години на миналия век технологията на батериите е засегната от енергийната криза и постепенно се развива в посока на физическата мощност. В допълнение към непрекъснатия напредък на технологията за слънчеви клетки, която се появява през 1954 г., постепенно се изобретяват и комерсиализират литиеви батерии и никел-метални хидридни батерии.
Какво е захранваща батерия? Разликата между него и обикновените батерии
Източникът на енергия за новите енергийни превозни средства обикновено се основава главно на захранващи батерии. Захранващата батерия всъщност е вид източник на енергия, който осигурява източника на енергия за транспортиране. Основните разлики между него и обикновените батерии са:
1. Различни по природа
Захранваща батерия се отнася до батерията, която осигурява енергия за транспортиране, обикновено по отношение на малката батерия, която осигурява енергия за преносимо електронно оборудване; докато обикновената батерия е вид литиев метал или литиева сплав като материал за отрицателен електрод, използващ неводен електролитен разтвор. Основната батерия е различна от акумулаторната литиево-йонна батерия и литиево-йонната полимерна батерия.
Второ, капацитетът на батерията е различен
В случай на нови батерии, използвайте уред за разреждане, за да проверите капацитета на батерията. Обикновено капацитетът на батериите е около 1000-1500 mAh; докато капацитетът на обикновените батерии е над 2000mAh, а някои могат да достигнат 3400mAh.
Трето, мощността на разряд е различна
Захранваща батерия от 4200 mAh може да разреди захранването само за няколко минути, но обикновените батерии не могат да го направят изобщо, така че капацитетът на разреждане на обикновените батерии е напълно несравним със захранващите батерии. Най-голямата разлика между захранващата батерия и обикновената батерия е нейната голяма мощност на разреждане и висока специфична енергия. Тъй като акумулаторната батерия се използва главно за захранване на автомобила с енергия, тя има по-висока мощност на разреждане от обикновените батерии.
Четири, различни приложения
Батериите, които осигуряват задвижваща мощност за електрически превозни средства, се наричат захранващи батерии, включително традиционни оловно-киселинни батерии, никел-металхидридни батерии и нововъзникващата литиево-йонна захранваща батерия, които са разделени на захранващи батерии (хибридни превозни средства) и енергийни батерии (чисти електрически превозни средства); Литиевите батерии, използвани в потребителски електронни продукти като мобилни телефони и преносими компютри, обикновено се наричат общо литиеви батерии, за да ги разграничат от захранващите батерии, използвани в електрическите превозни средства.
Настоящите основни видове батерии
Технологията на оловно-киселинните батерии, технологията на никел-водородните батерии, технологията на горивните клетки и технологията на литиеви батерии все още са основните технологии на пазара.
Оловно-киселинни батерии
Оловно-киселинната батерия има най-дългата история на приложение и най-зрялата технология. Това е батерията с най-ниска цена и цена и е постигнала масово производство. Сред тях запечатаната оловно-киселинна батерия с регулиране на клапана (VRLA) някога се превърна във важна батерия за захранване на превозни средства, която се използва в EV и HEV, разработени от много европейски и американски автомобилни компании, като Saturn и EVI, разработени от GM през 1980-те и 1990-те, съответно. Електрически автомобили и др.
Въпреки това, оловно-киселинните батерии имат ниска специфична енергия, кратък живот на батерията, висока скорост на саморазреждане и нисък живот на цикъла; основната им олово суровина е тежка и по време на производството и рециклирането може да възникне замърсяване на околната среда с тежки метали. Ето защо в момента оловно-киселинните батерии се използват главно за запалителни устройства при стартиране на автомобили и дребно оборудване като електрически велосипеди.
NiMH батерии
Ni/MH батериите имат добра устойчивост на презареждане и преразреждане. Няма проблем със замърсяването с тежки метали и няма да има увеличаване или намаляване на електролита по време на работния процес, което може да постигне херметичен дизайн и без поддръжка. В сравнение с оловно-киселинните батерии и никел-кадмиевите батерии, никел-водородните батерии имат по-висока специфична енергия, специфична мощност и живот на цикъла.
Недостатъкът е, че батерията има лош ефект на паметта и с напредването на цикъла на зареждане и разреждане сплавта за съхранение на водород постепенно губи каталитичната си способност и вътрешното налягане на батерията постепенно ще се увеличава, което се отразява на използването на батерия. Освен това скъпата цена на никеловия метал също води до по-високи разходи.
По отношение на ключовите материали, никел-метал-хидридните батерии се състоят главно от положителен електрод, отрицателен електрод, сепаратор и електролит. Положителният електрод е никелов електрод (Ni(OH)2); отрицателният електрод обикновено използва метален хидрид (MH); електролитът е предимно течен, а основният компонент е водород. Калиев оксид (KOH). Понастоящем изследователският фокус на никел-водородната батерия е главно върху материалите за положителни и отрицателни електроди, а нейните технологични изследвания и разработки са сравнително зрели.
Ni-MH батериите за превозни средства са масово произведени и използвани и те са най-широко използвания тип акумулатори за превозни средства при разработването на хибридни превозни средства. Най-типичният представител е Toyota Prius, която в момента е най-големият масово произвеждан хибриден автомобил. PEVE, съвместно предприятие между Toyota и Panasonic, в момента е най-големият производител на никел-водородни батерии в света'.
Сега, когато никел-метал-хидридните батерии се оттеглиха от редиците на масовите батерии за захранване, защо Toyota се придържа към лагера на никел-метал-хидридните батерии?
Това трябва да се каже, че най-голямото предимство на Ni-MH батериите: супер издръжливост!
Веднъж известните американски автомобилни медии проведоха сравнителен тест на Prius от първо поколение, използван от десет години. Резултатите от теста показват, че след 10 години каране на 330 000 километра за модела Prius от първо поколение с никел-металхидридни батерии, сравнявайки го с данните на новия автомобил, разходът на гориво и мощността остават на същото ниво. Хибридната система и Ni-MH батерията все още работят нормално.
Освен това, дори след пробег от 330 000 километра за десет години употреба, този Prius от първо поколение никога не е имал проблеми с никел-метал-хидридната батерия. Преди десет години хората поставиха под въпрос ситуацията, че влошаването на капацитета на батерията би повлияло значително на разхода на гориво и мощността. И' не се появи. От тази гледна точка японците, които винаги са били строги и консервативни, имат свои собствени уникални причини за любовта си към никел-водородните батерии.
Горивната клетка
Горивната клетка е устройство за генериране на енергия, което директно преобразува химическата енергия в горивото и окислителя в електрическа енергия. Горивото и въздухът се подават в горивната клетка отделно и се произвежда електричество. Отвън има положителни и отрицателни електроди и електролити и т.н., като батерия, но всъщност не може"съхранение" но"електроцентрала".
В сравнение с обикновените химически батерии, горивните клетки могат да допълват горивото, обикновено водород. Някои горивни клетки могат да използват метан и бензин като гориво, но те обикновено са ограничени до промишлени приложения като електроцентрали и мотокари. Основният принцип на водородната горивна клетка е обратната реакция на електролизата на водата. Водородът и кислородът се подават съответно към анода и катода. След като водородът дифундира през анода и реагира с електролита, електроните се освобождават към катода чрез външен товар.
Принципът на работа на водородната горивна клетка е: изпращане на водороден газ към анодната плоча (отрицателния електрод) на горивната клетка. След действието на катализатора (платина) един електрон във водородния атом се отделя и водородният йон (протон), който е загубил електрона, преминава през протона. Обменната мембрана достига катодната плоча (положителния електрод) на горивната клетка и електроните не могат да преминат през протонната обменна мембрана. Този електрон може да премине само през външната верига, за да достигне до катодната плоча на горивната клетка, като по този начин генерира ток във външната верига.
След като електроните достигнат до катодната плоча, те рекомбинират с кислородни атоми и водородни йони, за да образуват вода. Тъй като кислородът, подаван към катодната плоча, може да се получи от въздуха, докато анодната плоча непрекъснато се захранва с водород, катодната плоча се захранва с въздух и водната пара се отнема във времето, електрическата енергия може да бъде непрекъснато доставени.
Електричеството, генерирано от горивната клетка, се подава към електродвигателя чрез инвертори, контролери и други устройства, а след това колелата се задвижват да се въртят през трансмисионната система, задвижващата ос и т.н., за да може превозното средство да се движи по пътя. В сравнение с традиционните превозни средства, ефективността на преобразуване на енергия на превозните средства с горивни клетки е до 60 до 80%, което е 2 до 3 пъти по-високо от това на двигателите с вътрешно горене.
Горивото на горивната клетка е водород и кислород, а продуктът е чиста вода. Той не произвежда въглероден оксид и въглероден диоксид, нито отделя сяра и частици. Следователно превозните средства с водородни горивни клетки са наистина превозни средства с нулеви емисии и нулево замърсяване, а водородното гориво е перфектният източник на енергия за превозни средства!
