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铅酸蓄电池的应用在新能源汽车中

【摘要】:以酸性水溶液为电解质的蓄电池称为酸蓄电池。由于电池电极是以铅及其氧化物为材料故又称为铅酸蓄电池。铅酸蓄电池广泛用于燃油汽车的起动。图2-2-1铅酸蓄电池的单体电池结构图2-2-2铅酸蓄电池总成结构铅酸蓄电池总成经过灌装电解液和充电后,就可以从铅酸蓄电池的接线柱上引出电流。采用“胶体”电解质的铅酸蓄电池,使用起来更加方便。铅酸蓄电池有以下几点缺点。

以酸性水溶液为电解质的电池称为酸蓄电池。由于电池电极是以铅及其氧化物为材料故又称为铅酸蓄电池。铅酸蓄电池广泛用于燃油汽车的起动。电动汽车使用的动力铅酸蓄电池要求有高的质量能量密度和比功率,高的循环次数和使用寿命,以及快速充电性能等。目前,电动汽车中已很少使用铅酸电池作为动力电池,多作为辅助蓄电池为车载电器系统供电。

铅酸蓄电池的基本单元是单体电池,每个单体电池都是由正极板、负极板和装在正极板和负极板之间的隔板组成。铅酸蓄电池的单体电池结构如图2-2-1 所示。每个单体电池的基本电压为2 V,然后将不同容量的单体电池按使用要求进行组合,装置在不同的塑料外壳中,来获得不同电压和不同容量的铅酸蓄电池总成。铅酸蓄电池总成结构如图2-2-2所示。

图2-2-1 铅酸蓄电池的单体电池结构

图2-2-2 铅酸蓄电池总成结构

铅酸蓄电池总成经过灌装电解液和充电后,就可以从铅酸蓄电池的接线柱上引出电流。铅酸蓄电池通常采用密封、无锑网隔板等技术措施,并在普通铅酸蓄电池的电解液中加入硅酸胶(Na2SiO3)之类的凝聚剂,使电解质成为胶状物,形成一种“胶体”电解质。采用“胶体”电解质的铅酸蓄电池,使用起来更加方便。

铅酸蓄电池有以下几点优点。

① 除锂离子电池外,在常用蓄电池中,铅酸蓄电池的电压最高,为2 V。

② 价格低廉。

③ 可制成小至1 A·h 大至几千A·h 的各种尺寸和结构的蓄电池。

④ 高倍率放电性能良好,可用于发动机起动。

⑤ 高低温性能良好,可在-40 ℃~60 ℃条件下工作。

⑥ 电能效率高达60%。

⑦ 易于浮充使用,没有“记忆”效应。

⑧ 易于识别荷电状态。

铅酸蓄电池有以下几点缺点。

① 比能量低,在电动汽车中所占的质量和体积较大,一次充电续驶里程短。

② 使用寿命短,使用成本高。

③ 充电时间长。

④ 铅是重金属,存在污染。