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電動(dòng)車用大型蓄電池現(xiàn)狀及發(fā)展（一）

www.guilinhy.com 來源：電動(dòng)車信息網(wǎng)　　　電動(dòng)車商情網(wǎng) 作者：俠名類別：電動(dòng)車維修時(shí)間：2005-11-5

摘要：簡述了電動(dòng)車用蓄電池的研究現(xiàn)狀，著重討論了電動(dòng)車用鉛酸電池、鎳氫和鋰離子電池的技術(shù)發(fā)展。目前全世界(Mondi)人口總數(shù)已達(dá)60億，估計(jì)到2050年將突破100億（主要來自于發(fā)展中國家），伴隨人口的增加，糧食、能源以及環(huán)境污染等都將給社會(huì)帶來巨大的壓力。如能源問題之一的石油，據(jù)推測(cè)現(xiàn)有的儲(chǔ)量僅能開采30～45年，若從人口的增長與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)系來推測(cè)，到2050年，全世界(Mondi)的汽車總量將達(dá)30億臺(tái)（目前的擁有總量為６億臺(tái)），隨之而來的便是能源的消耗和環(huán)境的污染等問題。因此，率先在交通系統(tǒng)減少對(duì)石油的依賴，加速對(duì)新能源和無污染電動(dòng)車的開發(fā)，已在世界(Mondi)各國相繼提出。目前的研究結(jié)果表明，不管是對(duì)電動(dòng)汽車或是電動(dòng)助動(dòng)車的開發(fā)，欲取得商業(yè)上的成功，就整體技術(shù)難度而言，最關(guān)鍵的仍是動(dòng)力電源。表1所示系目前已開發(fā)的電動(dòng)車用大型蓄電池的現(xiàn)狀.以下所述僅為其中幾種電池的研究概要。１．鉛酸蓄電池　　　　　鉛酸蓄電池作為電動(dòng)車電源，雖尚有許多不足，但由于其價(jià)格低廉，工藝成熟，特別是近年來密閉技術(shù)已日趨完善，所以鉛酸蓄電池在動(dòng)力電源中仍占有一席之地。１．１電池的免維護(hù)及密封化 1992年3月國際鉛酸蓄電池開發(fā)聯(lián)合體制定了電動(dòng)車用鉛酸蓄電池的發(fā)展目標(biāo)，為了達(dá)到上述目標(biāo)，首先就電池的免維護(hù)及密封技術(shù)，從以下幾個(gè)方面做了較多的研討： ① 改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)使在正極產(chǎn)生的O2能順利向負(fù)極移動(dòng)與H2結(jié)合，減緩內(nèi)壓的上升。 ② 選用氫過電位高的板柵，減少H2的折出。 ③ 對(duì)安全閥進(jìn)行改進(jìn)，嚴(yán)防空氣中的O2進(jìn)入。 ④ 電解質(zhì)、載體及隔膜的選擇，讓電解質(zhì)與電極界面有良好接觸，&127;有利電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。 1．1．1 板柵合金的改進(jìn) 目前所開發(fā)的密閉、免維護(hù)EV用鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命都不及開口式的好。因?yàn)椋瑸檫_(dá)密閉化的要求，電池的板柵多是采用了無Sb系列鉛鈣合金，由于其拉伸強(qiáng)度、&127;硬度等機(jī)械性能都較鉛銻合金差了許多。特別是在陽極板極化時(shí)，容易形成不均勻的晶間腐蝕，致使電池的容量和循環(huán)壽命都受到較大影響。性能的改進(jìn)工作，主要是集中在合金的組成，鈣含量等兩個(gè)方面，有研究報(bào)道說，在電池中填充SiO2可以有效地控制晶間腐蝕。此外，通過在正極活性物質(zhì)中加入各種添加劑，改善正極特性的研究也有新的進(jìn)展，特別是在正極中加入導(dǎo)電性功能高分子材料，可有效控制充電電壓上升的研究，非常有意義。 1．1．2 負(fù)極的改進(jìn) 對(duì)于負(fù)極的研究，主要是集中在篩選添加劑，改善負(fù)極配方。常用的負(fù)極添加劑為木素，它的加入可使負(fù)極活性物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)得以改善，增大電極的真實(shí)表面積，但是木素在高溫下易分解，溶于電解液中，使功效衰減，以致電動(dòng)車在加速，爬坡等大電流放電時(shí)的特性下降。解決的方法多為優(yōu)選添加劑，增加木素的用量，或是對(duì)木素改性。在負(fù)極活性物質(zhì)中，碳黑的加入對(duì)充電接受能力的改良是有效的，均勻分布于活性物質(zhì)中的碳微粒，可構(gòu)成充電時(shí)電流通道網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)PbSO4向Pb還原。 1．1．3 電池的裝配技術(shù) 對(duì)于閥控式鉛酸電池，極板的裝配松緊度，是影響其性能的一個(gè)重要因素。極板、電解質(zhì)溶液及載體間只有有效接觸，減小電化學(xué)反應(yīng)阻抗，才能有較好的電化學(xué)特性。目前所用的電解質(zhì)溶液載體多為玻璃纖維棉，當(dāng)酸注入后，由于面表張力的作用，玻璃纖維棉的空隙收縮，松緊度下降，電池內(nèi)阻增大，進(jìn)而會(huì)影響電池的性能，圖3所示系電池在灌酸前后電池的松緊度變化。 1．2 電池的管理欲提高閥控密封鉛酸蓄電池的壽命特性，除需對(duì)上述技術(shù)要素進(jìn)行改進(jìn)外，電池的使用管理也是一個(gè)很重的環(huán)節(jié)。通常有兩點(diǎn)：即電池的充電法和電池的溫升控制，在可能的條件下，若能把電池的溫升降到最低，會(huì)有利于電池的壽命提高，若有適當(dāng)?shù)?a href=http://www.guilinhy.com/huanye_htm/hyfenlei31.html target=_blank>冷卻系統(tǒng)，大電流快速充電，電池的壽命可大幅度提高。 1．3 電池的標(biāo)準(zhǔn)化與性能評(píng)價(jià) 為了EV的普及,電池的標(biāo)準(zhǔn)化和完整的電池評(píng)價(jià)體系都是必不可少的。表3所示系美國和日本電動(dòng)車協(xié)會(huì)所制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

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