Які є типи автомобільних акумуляторів нової енергії?

Свинцево-кислотні акумулятори, як відносно зріла технологія, все ще є єдиними акумуляторами для масового виробництва електромобілів через їх низьку вартість та високу швидкість розряду. Однак питома енергія, питома потужність та щільність енергії свинцево-кислотних акумуляторів дуже низькі, і електромобіль з цим джерелом живлення не може мати хорошої швидкості та запасу ходу.

2, нікель-кадмієві акумулятори та нікель-металгідридні акумулятори

Нікель-кадмієвий акумулятор (часто скорочено NiCd, вимовляється як «най-кад») – це популярний тип акумуляторів. У цьому акумуляторі використовуються гідроксид нікелю (NiOH) та металевий кадмій (Cd) як хімічні речовини для вироблення електроенергії. Хоча його продуктивність краща, ніж у свинцево-кислотних акумуляторів, він містить важкі метали та забруднює навколишнє середовище після утилізації.

Нікель-кадмієвий акумулятор може заряджатися та розряджатися понад 500 разів, що робить його економічним та довговічним. Його внутрішній опір малий, що дозволяє не тільки швидко заряджатися, але й забезпечувати великий струм для навантаження, а зміна напруги під час розряду дуже мала, що робить його ідеальним джерелом живлення постійного струму. Порівняно з іншими типами акумуляторів, нікель-кадмієві акумулятори можуть витримувати перезаряд та надмірний розряд.

Нікель-металгідридні акумулятори складаються з іонів водню та металевого нікелю, мають запас ходу на 30% більший, ніж у нікель-кадмієвих акумуляторів, легші за них, мають довший термін служби та не забруднюють навколишнє середовище, але ціна набагато вища, ніж у нікель-кадмієвих акумуляторів.

3, літієва батарея

Літієві батареї — це клас літієво-металевих або літієвих сплавів як матеріал негативного електрода, в якому використовується неводний розчин електроліту. Літієві батареї можна умовно розділити на дві категорії: літій-металеві батареї та літій-іонні батареї. Літій-іонні батареї не містять літію в металевому стані та є перезаряджаними.

Літій-металеві акумулятори – це, як правило, акумулятори, в яких як матеріал позитивного електрода використовується діоксид марганцю, як матеріал негативного електрода – металевий літій або його сплав, а також неводні розчини електролітів. Матеріальний склад літієвих акумуляторів в основному такий: матеріал позитивного електрода, матеріал негативного електрода, діафрагма, електроліт.

Серед катодних матеріалів найчастіше використовуються кобальтат літію, манганат літію, фосфат літію заліза та потрійні матеріали (нікель-кобальт-марганцеві полімери). Матеріал позитивного електрода займає значну частку (співвідношення маси матеріалів позитивного та негативного електродів становить 3:1 ~ 4:1), оскільки характеристики матеріалу позитивного електрода безпосередньо впливають на характеристики літій-іонного акумулятора, а його вартість безпосередньо визначає вартість акумулятора.

Серед матеріалів для негативних електродів, сучасними матеріалами для негативних електродів є переважно природний та штучний графіт. Досліджуваними анодними матеріалами є нітриди, поліакриламідні альфа-акрилові альфа-акрилові (ПАА), оксиди на основі олова, сплави олова, наноанодні матеріали та деякі інші інтерметалеві сполуки. Як один з чотирьох основних компонентів літієвих акумуляторів, матеріали для негативних електродів відіграють важливу роль у покращенні ємності акумуляторів та їх циклічної продуктивності, і є основою середнього сегмента індустрії літієвих акумуляторів.

4. Паливні елементи

Паливний елемент – це пристрій для електрохімічного перетворення енергії без процесу горіння. Хімічна енергія водню (інших видів палива) та кисню безперервно перетворюється на електрику. Принцип роботи полягає в тому, що H2 окислюється на H+ та e- під дією анодного каталізатора. H+ досягає позитивного електрода через протонно-обмінну мембрану, реагує з O2, утворюючи воду на катоді, а e- досягає катода через зовнішнє коло, і безперервна реакція генерує струм. Хоча паливний елемент має назву «батарея», він не є пристроєм накопичення енергії в традиційному розумінні, а пристроєм генерування енергії, що є найбільшою відмінністю між паливними елементами та традиційними батареями.

Для перевірки втоми та терміну служби акумуляторів наша компанія використовує різне випробувальне обладнання, таке як випробувальна камера з постійною температурою та вологістю, випробувальна камера на термічний удар, випробувальна камера на старіння ксенонових ламп та випробувальна камера на старіння під впливом ультрафіолетового випромінювання.

Випробувальна камера з постійною температурою та вологістю: Це обладнання забезпечує контрольовані умови температури та вологості для імітації різних сценаріїв навколишнього середовища. Піддаючи акумулятори тривалим випробуванням за різних умов температури та вологості, ми можемо оцінити їхню стабільність та зміни продуктивності.

Камера для випробування на термічний шок: Ця камера імітує швидкі зміни температури, які можуть виникати в акумуляторах під час роботи. Піддаючи акумулятори екстремальним коливанням температури, таким як швидкий перехід від високої до низької температури, ми можемо оцінити їхню продуктивність та надійність за умов коливань температури.

Камера для випробування старіння ксенонових ламп: це обладнання відтворює умови сонячного світла, піддаючи акумулятори інтенсивному світловому випромінюванню від ксенонових ламп. Таке моделювання допомагає оцінити зниження продуктивності та довговічність акумулятора під час тривалого впливу світла.

Камера для випробування на старіння під впливом ультрафіолетового випромінювання: ця камера імітує середовище ультрафіолетового випромінювання. Піддаючи батареї впливу ультрафіолетового світла, ми можемо імітувати їхню продуктивність та довговічність за тривалих умов впливу ультрафіолетового випромінювання.
Використання комбінації цього випробувального обладнання дозволяє проводити комплексні випробування акумуляторів на втому та термін служби. Важливо зазначити, що перед проведенням цих випробувань вкрай важливо дотримуватися відповідних правил безпеки та суворо дотримуватися інструкцій з експлуатації випробувального обладнання, щоб забезпечити точні та безпечні процедури випробувань.