Apa saja jenis-jenis baterai kendaraan energi baru?

Baterai asam timbal, sebagai teknologi yang relatif matang, masih menjadi satu-satunya baterai untuk kendaraan listrik produksi massal karena biayanya yang rendah dan tingkat pengosongan yang tinggi. Namun, energi spesifik, daya spesifik, dan kepadatan energi baterai asam timbal sangat rendah, dan kendaraan listrik yang menggunakan baterai ini sebagai sumber daya tidak dapat memiliki kecepatan dan jarak tempuh yang baik.

2. Baterai nikel-kadmium dan baterai nikel-metal hidrida

Baterai nikel-kadmium (sering disingkat NiCd, diucapkan “nye-cad”) adalah jenis baterai penyimpanan yang populer. Baterai ini menggunakan nikel hidroksida (NiOH) dan logam kadmium (Cd) sebagai bahan kimia untuk menghasilkan listrik. Meskipun kinerjanya lebih baik daripada baterai timbal-asam, baterai ini mengandung logam berat dan mencemari lingkungan setelah ditinggalkan.

Baterai nikel-kadmium dapat diisi dan dikosongkan berulang kali lebih dari 500 kali, ekonomis dan tahan lama. Resistansi internalnya kecil, tidak hanya resistansi internalnya yang kecil sehingga dapat diisi dengan cepat, tetapi juga dapat memberikan arus besar untuk beban, dan perubahan tegangan sangat kecil saat pengosongan, menjadikannya baterai catu daya DC yang sangat ideal. Dibandingkan dengan jenis baterai lain, baterai nikel-kadmium dapat menahan pengisian berlebih atau pengosongan berlebih.

Baterai nikel-metal hidrida tersusun dari ion hidrogen dan logam nikel, memiliki cadangan daya 30% lebih besar daripada baterai nikel-kadmium, lebih ringan daripada baterai nikel-kadmium, masa pakai lebih lama, dan tidak mencemari lingkungan, tetapi harganya jauh lebih mahal daripada baterai nikel-kadmium.

3, baterai lithium

Baterai lithium adalah jenis baterai yang menggunakan logam lithium atau paduan lithium sebagai bahan elektroda negatif, dan menggunakan larutan elektrolit non-air. Baterai lithium secara umum dapat dibagi menjadi dua kategori: baterai logam lithium dan baterai ion lithium. Baterai ion lithium tidak mengandung lithium dalam bentuk logam dan dapat diisi ulang.

Baterai logam litium umumnya adalah baterai yang menggunakan mangan dioksida sebagai bahan elektroda positif, logam litium atau logam paduannya sebagai bahan elektroda negatif, dan menggunakan larutan elektrolit non-air. Komposisi material baterai litium terutama terdiri dari: bahan elektroda positif, bahan elektroda negatif, diafragma, dan elektrolit.

Di antara material katoda, material yang paling umum digunakan adalah litium kobaltat, litium manganat, litium besi fosfat, dan material terner (polimer nikel-kobalt-mangan). Material elektroda positif menempati proporsi yang besar (rasio massa material elektroda positif dan negatif adalah 3:1 ~ 4:1), karena kinerja material elektroda positif secara langsung memengaruhi kinerja baterai ion litium, dan biayanya secara langsung menentukan biaya baterai.

Di antara material elektroda negatif, material elektroda negatif yang saat ini banyak digunakan adalah grafit alami dan grafit buatan. Material anoda yang sedang dieksplorasi meliputi nitrida, PAS, oksida berbasis timah, paduan timah, material nano-anoda, dan beberapa senyawa intermetalik lainnya. Sebagai salah satu dari empat komponen utama baterai lithium, material elektroda negatif memainkan peran penting dalam meningkatkan kapasitas dan kinerja siklus baterai, dan merupakan inti dari tahapan menengah industri baterai lithium.

4. Sel bahan bakar

Sel bahan bakar adalah perangkat konversi energi elektrokimia proses non-pembakaran. Energi kimia hidrogen (bahan bakar lain) dan oksigen terus menerus diubah menjadi listrik. Prinsip kerjanya adalah H2 dioksidasi menjadi H+ dan e- di bawah aksi katalis anoda, H+ mencapai elektroda positif melalui membran pertukaran proton, bereaksi dengan O2 membentuk air di katoda, dan e- mencapai katoda melalui sirkuit eksternal, dan reaksi berkelanjutan menghasilkan arus. Meskipun sel bahan bakar memiliki kata "baterai", ia bukanlah perangkat penyimpanan energi dalam pengertian tradisional, tetapi perangkat pembangkit listrik, yang merupakan perbedaan terbesar antara sel bahan bakar dan baterai tradisional.

Untuk menguji kelelahan dan masa pakai baterai, perusahaan kami menggunakan berbagai peralatan pengujian seperti ruang uji suhu dan kelembaban konstan, ruang uji kejut termal, ruang uji penuaan lampu xenon, dan ruang uji penuaan UV.

Ruang uji suhu dan kelembaban konstan: Peralatan ini menyediakan kondisi suhu dan kelembaban terkontrol untuk mensimulasikan berbagai skenario lingkungan. Dengan melakukan pengujian jangka panjang pada baterai di bawah berbagai kondisi suhu dan kelembaban, kita dapat menilai stabilitas dan perubahan kinerjanya.

Ruang uji kejut termal: Ruang ini mensimulasikan perubahan suhu cepat yang mungkin dialami baterai selama pengoperasian. Dengan memaparkan baterai pada variasi suhu ekstrem, seperti transisi cepat dari suhu tinggi ke suhu rendah, kita dapat mengevaluasi kinerja dan keandalannya di bawah fluktuasi suhu.

Ruang uji penuaan lampu xenon: Peralatan ini mereplikasi kondisi sinar matahari dengan memaparkan baterai pada radiasi cahaya intens dari lampu xenon. Simulasi ini membantu menilai penurunan kinerja dan daya tahan baterai ketika terpapar cahaya dalam waktu lama.

Ruang uji penuaan UV: Ruang ini meniru lingkungan radiasi ultraviolet. Dengan memaparkan baterai pada sinar UV, kita dapat mensimulasikan kinerja dan daya tahannya dalam kondisi paparan UV yang berkepanjangan.
Penggunaan kombinasi peralatan pengujian ini memungkinkan pengujian kelelahan dan masa pakai baterai secara komprehensif. Penting untuk dicatat bahwa sebelum melakukan pengujian ini, sangat penting untuk mematuhi pedoman keselamatan yang relevan dan mengikuti petunjuk pengoperasian peralatan pengujian secara ketat untuk memastikan prosedur pengujian yang akurat dan aman.