עִםפיתוח מתמשך של רכבי אנרגיה חדשים, יותר ויותר תשומת לב ניתנה לסוללות חשמל.סוללה, מנוע ומערכת בקרה אלקטרונית הם שלושת מרכיבי המפתח של רכבי אנרגיה חדשים, אשר סוללת החשמל היא החלק הקריטי ביותר, שניתן לומר שהוא "הלב" של רכבי אנרגיה חדשים, אז מהן סוללות הכוח של חדשות רכבי אנרגיה? מה לגבי קטגוריות עיקריות?
1. סוללת עופרת-חומצה
סוללת עופרת חומצה (VRLA) היא סוללה שהאלקטרודות שלה עשויות בעיקר מעופרת ותחמוצות שלה, והאלקטרוליט הוא תמיסת חומצה גופרתית.במצב הטעון של סוללת העופרת-חומצה, המרכיב העיקרי של האלקטרודה החיובית הוא דו-תחמוצת עופרת, והמרכיב העיקרי של האלקטרודה השלילית הוא עופרת; במצב משוחרר, המרכיב העיקרי של האלקטרודות החיוביות והשליליות הוא עופרת גופרתית.המתח הנומינלי של סוללת עופרת-חומצה חד-תאית הוא 2.0V, אותה ניתן לפרוק ל-1.5V ולהטעיןעד 2.4V; ביישומים, 6 סוללות עופרת-חומצה חד-תאיות מחוברות לרוב בסדרה ליצירת סוללת עופרת חומצה נומינלית של 12V ו-24V, 36V, 48V וכו'.
כטכנולוגיה בוגרת יחסית, סוללות עופרת הן עדיין הסוללה היחידה לרכבים חשמליים שניתן לייצור המוני בגלל העלות הנמוכה ויכולת הפריקה הגבוהה שלהן.עם זאת, האנרגיה הספציפית, ההספק הספציפי וצפיפות האנרגיה של סוללות עופרת נמוכות מאוד, וכלי רכב חשמליים המשתמשים בזה כמקור כוח לא יכולים לקבל מהירות ושיוט טובים.טווח .
2. סוללות ניקל-קדמיום וסוללות ניקל-מתכת הידריד
סוללת ניקל-קדמיום (סוללת ניקל-קדמיום, המכונה לעתים קרובות NiCd, מבוטא "nye-cad") היא סוללה פופולרית.סוללה זו משתמשת בניקל הידרוקסיד (NiOH) ומתכת קדמיום (Cd) ככימיקלים לייצור חשמל.למרות שהביצועים שלו טובים יותר משל סוללות עופרת, הוא מכיל מתכות כבדות, שיזהמו את הסביבה לאחר השימוש והנטישה.
סוללת ניקל קדמיום ניתנת לטעינה ופריקה של יותר מ-500 פעמים, דבר חסכוני ועמיד.ההתנגדות הפנימית שלו קטנה, ההתנגדות הפנימית קטנה, היא ניתנת לטעינה מהירה, והיא יכולה לספק זרם גדול לעומס, ושינוי המתח קטן במהלך הפריקה, שהיא סוללת ספק כוח DC אידיאלית מאוד.בהשוואה לסוגים אחרים של סוללות, סוללות ניקל-קדמיום יכולות לעמוד בפני טעינת יתר או פריקת יתר.
סוללת Ni-MH מורכבת מיון מימן וניקל מתכתי, ומאגר הכוח שלה גדול ב-30% מזו של סוללת Ni-Cd. .
3. סוללת ליתיום
סוללת ליתיום היא סוג של סוללה המשתמשת במתכת ליתיום או בסגסוגת ליתיום כחומר אלקטרודה שלילי ומשתמשת בתמיסת אלקטרוליטים לא מימית.ניתן לחלק באופן גס את סוללות הליתיום לשתי קטגוריות: סוללות ליתיום מתכת וסוללות ליתיום יון.סוללות ליתיום-יון אינן מכילות ליתיום במצב מתכתי והן נטענות.
סוללות מתכת ליתיום משתמשות בדרך כלל במנגן דו חמצני כחומר האלקטרודה החיובי, ליתיום מתכת או מתכת הסגסוגת שלה כחומר האלקטרודה השלילי, ומשתמשות בתמיסת אלקטרוליט לא מימית.חומרי סוללת ליתיום מורכבים בעיקר מחומר אלקטרודה חיובי, חומר אלקטרודה שלילי, מפריד, אלקטרוליט.
בין חומרי הקתודה, החומרים הנפוצים ביותר הם ליתיום קובלט אוקסיד, ליתיום מנגנט, ליתיום ברזל פוספט וחומרים טרינריים (פולימרים של ניקל, קובלט ומנגן).חומר האלקטרודה החיובית תופס חלק גדול (יחס המסה של חומרי האלקטרודה החיוביים והשליליים הוא 3: 1 ~ 4: 1), מכיוון שהביצועים של חומר האלקטרודה החיוביים משפיעים ישירות על הביצועים של סוללת הליתיום-יון ועל העלות שלה. גם קובע ישירות את עלות הסוללה.
בין חומרי האנודה, חומרי האנודה הנוכחיים הם בעיקר גרפיט טבעי וגרפיט מלאכותי.חומרי האנודה הנבדקים כוללים ניטרידים, PAS, תחמוצות מבוססות בדיל, סגסוגות בדיל, חומרי ננו אנודה וכמה תרכובות בין-מתכתיות אחרות.כאחד מארבעת המרכיבים העיקריים של סוללת ליתיום, חומר האלקטרודה השלילי ממלא תפקיד חשוב בשיפור הקיבולת וביצועי המחזור של הסוללה, ומהווה את החוליה המרכזית באמצע הזרם של תעשיית סוללות הליתיום.
תא דלק הוא מכשיר להמרת אנרגיה אלקטרוכימית ללא בעירה.האנרגיה הכימית של מימן (ודלקים אחרים) וחמצן מומרת ללא הרף לאנרגיה חשמלית.עקרון העבודה שלו הוא ש-H2 מתחמצן ל-H+ ו-e- תחת פעולת זרז האנודה, H+ מגיע לאלקטרודה החיובית דרך קרום חילופי הפרוטונים, מגיב עם O2 בקתודה כדי ליצור מים, ו-e- מגיע לקתודה דרך מעגל חיצוני, והתגובה הרציפה יוצרת זרם. למרות שלתא הדלק יש את המילה "סוללה", זה לא אחסון אנרגיהמכשיר במובן המסורתי, אלא מכשיר לייצור חשמל. זהו ההבדל הגדול ביותר בין תא דלק לסוללה מסורתית.
זמן פרסום: יוני-05-2022