氢镍电池
电池应该首推呼声较高的氢镍电池。氢镍电池起源于二十世纪60年代初,科学家发现,金属氢化物在常温下能大量吸收氢或释放氢。基于这个特性把金属氢化物作为负极材料,开发了氢镍电池,也就是说氢镍电池是镉镍电池的基础上把储氢材料代换了金属镉,人民认为氢镍电池没有了金属镉就变成了清洁电池,也就是绿色电池。
氢镍电池。
它的特性首先是能量密度比较高,它是镉镍电池的的1.5~2倍,比能量可达到95瓦时/千克,比功率可以达到900瓦/千克,电池的电压1.2~1.3之间,与镉镍电池相当。可以方便的代换使用。另外,氢镍电池记忆效应不明显,无毒,不会对环境造成污染,不使用贵金属,可以密封。耐过冲放电的能力强,循环寿命80%深度放电的时候超过1000次。
我国对氢镍电池的研究投入了大量的资金,使它成了自主开发的“863计划”最成功的例子。2003年8月,国家经贸委组织召开了高能动力氢镍电池的鉴定会,电动自行车充电行驶了80千米。
它现在的主要问题是:
价格太高。美国能源部对氢镍电池的规划成本是每千瓦时250美元,目前差距还比较大。与铅酸电池相比,它的行驶里程增加了18%、车重减少了12%、整车的价格增加了45%,因此影响了在电动车上的推广。
组合电池常常有2030节电池串联组成。对于每个单体电池各项性能指标的均匀性要求都比较高,特别是在高速率深放电的情况下,单体电池之间的容量和变压差会更大,因此对均匀性的要求更高。
自放电现象比氢镍电池大。
锂离子电池
锂离子电池是90年代出现的新型电源体系。锂离子是用锂离子化合物作为负极。锂离子电池的特点:锂离子电池的工作电压3.6伏,比镉镍电池和氢镍电池(1.2~1.3伏)高出3倍,体积小,质量轻,重量仅是氢镍电池的1~2倍。无记忆效应、它具有无污染、自放电少、寿命长的特点。因此是二十一世纪的理想能源。
几年来,锂离子电池作为动力电池发展很快。它在比能量、寿命长等方面有突出的优点。大家对锂离子电池是否存在安全隐患很关注。原来锂离子电池发生过几次爆炸事故,那时由于金属锂作为负极造成的。现在的锂离子电池的负极材料采用了嵌入和脱嵌锂离子的电极材料,代替了过去的金属锂电极,基本上解决了以前的问题。
锂离子电池还有一个有利的地方的是,我国政府予以高度重视。我国在“九五”期间,将电动汽车列入了重大的产业化工程项目,在“十五”期间又把它列入了高新技术“863计划”重大专项。燃料电池、氢镍电池、锂离子电池这样一些相关材料的研究和开发,得到了政府的大力支持,“十五”期间将实现混合动力电动汽车批量生产和产业化,对推动电动汽车的发展,建设我国动力电池与相关材料的产业化十分有利。最近,国家发改委又决定支持我国锂离子动力电池的产业化示范基地建设,会进一步推动我国锂离子动力电池的发展。
据北京奥运会的计划,到2008年北京至少要发展1000辆电动汽车。一辆电动公共汽车至少要100安时电池400多块,总容量达到4万多安时,仅这一项动力电池的需要就可能达到4000多万安时,只这一项的产值就达到4亿多人民币。电动汽车、电动摩托车、电动高尔夫车,公共场所的电动载人载货车等,对于锂离子电池的需求数量是非常巨大的。比较起来它的性能是非常突出,作为电动汽车的电池,如果一吨重的汽车,负荷32前面/小时,铅酸电池可以形式80千米,镉镍电池可以行驶150千米,锂离子电池就可以行驶320千米,因此,从各种情况来看,锂离子电池是具有非常大的发展潜力。它的不足的一面是价格高,安全性的问题正在逐步得到解决。