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目前动力电池还没有大规模应用与汽车行业,而随着07年广交会期间比亚迪公司的DM双模电动系统汽车亮相,动力电池技术开始走入人们的视线。
动力电池分类
那么究竟这些动力电池的发展如何呢,首先我们看看目前常见的动力电池分类。
锂铁电池
锂铁电池全名是磷酸铁锂电池,锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,已广泛应用于军事和民用小型电器中,如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。
锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一moc.swenaii.www,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。
高铁电池
高铁电池是以合成稳定的高铁酸盐(K2FeO4、BaFeO4等),可作为高铁电池的正极材料来制作能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染的新型化学电池。
高铁电池的优点:
高能高容量。目前市场上的民用电池比功率只有60- 135w/kg,而高铁电池可以达到1000w/kg以上,放电电流是普通电池的3-10倍。特别适合需要大功率、大电流的场合。高铁电池性价比高。碱锰电池不能满足目前需大电流大容量用电的数码相机、摄影机等电子产品的需要,锂离子电池因成本在此方面不具很强的竞争力。
高铁电池放电曲线平坦。 如Zn-K2FeO4 , 70%以上的放电时间在1.2-1.5V。
原料丰富。地壳中最为丰富的元素为铝和铁,铁在地壳中的含量为4.75%,锰的含量为0.088%。同时每mol+6价铁能产生3mol电子,而每mol+ 4价锰仅能产生1mol电子,铁的用量在自身非常丰富的情况下,仅是锰的1/3,大大节约了社会资源,降低了原料的成本。市面上MnO2大约9000元/ 每吨,Fe(NO3)3大约7500元/每吨。绿色无污染。高铁酸盐放电后的产物为FeOOH或Fe2O3-H2O,无毒无污染,对环境友好,不需要回收。
动力电池的现状
电动汽车的核心动力——动力电池一直成为制约世界汽车工业厂商研发电动汽车的瓶颈。目前国际公认的是采用高铁和磷酸锂铁电池。高铁电池一直被视为禁区,磷酸锂铁是国内外厂商研发的重点。高铁酸盐作为电池材料最先由以色列的科学家在科学杂志上发表的。但是水溶液体系的电池存储性能太差,国内有好多所大学在研究。
1997年,磷酸锂铁材料开始引起国内关注。1998年,国家863计划投资20亿在汕头研究磷酸锂铁。中国企业从2001年开始陆续启动磷酸锂铁材料开发www.IIAnews.com,历经6年时间,北大先行终在2007年突破了磷酸锂铁从实验室技术到中试生产技术的一系列技术及工程问题,并在完善相关工艺过程中,使得磷酸铁锂电池的安全性得到了较大程度的提高与保证,奠定了磷酸铁锂产品系列化和规模产业化的基础。
而在几年前,比亚迪组织500人的研发团队,开始了铁电池的研发攻关。经过上万次试验和测试,比亚迪成功研发出电动汽车专用的铁电池,取名为“ET- POWER”。比亚迪相关负责人介绍说,它代表了比亚迪在电池领域的最新科研成果,其中E表示环保和电力(environment和electric), T则表示技术(technology),power则表示动力和能量的意思,比亚迪以“ET-POWER”来命名新汽车动力技术,取意未来科技、未来汽车动力的含义。 这种电池的主要成分其实也是磷酸锂铁电池,这种具有安全、稳定性高、比容量高、环保、价格便宜等优点,但是也有导电性差、振密度低等缺点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用,导电性差是一个主要的问题。这个问题目前已经可以得到解决:就是添加C或其它导电剂。这也就是业界被视为禁区的高铁电池。
动力电池未来发展
随着世界能源的紧缺和对汽车尾气排放法规的增多,新型动力能源是发展的必然趋势造车网版权所有,这种电池动力能源汽车更是大势所趋,然而因为技术的原因,这些多种形式的动力电池也仅仅是比亚迪一家大规模投入市场应用。据报道,09年比亚迪将推出全电池动力的汽车,如果这种全电池动力的汽车能完全应用到市场,这将是动力市场的一种革命,无论是从环保还是从消费者的消费成本方面来说,都是有极大的好处。 未来的动力电池也将会是各个汽车厂家重点研发的方向,对于世界庞大的汽车市场来说更是有非常巨大的市场前景。
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