(1)电动汽车对动力电池性能的要求 各种电动汽车的动力电池组通常是在频繁的充放电的循环状态下工作的,在电动汽车启动、加速或爬坡时,电能消耗增加;在电动汽车滑行或下坡时,又转换为充电状态。所以充电和放电交替进行,使得电池的电流和电压的变化较大。选用电池的关键如下。 ①具有大功率放电能力 电池的质量比功率与体积比功率是衡量电池快速放电能力的指标,选择有大功率放电能力的电池通常是电动汽车的首选。具有大功率放电能力的电池,可以在车辆起步、加速及爬坡时为电动机提供所需要的大功率。 ②具有大功率充电能力 在燃料电池汽车上,当电动机的负载较低时,燃料电池富余的电能,需要对电池充电,将电能储存至电池中。在混合动力电动汽车上,当发动机的负载较低时,发动机还带动ISG电动/发电机发电,也需要对电池充电,将电能储存到电池中。 此外,在接受制动反馈的能量转换的电能时也需要对电池充电,将电能储存到电池中。所以要求电池具有大功率和高效快速的充电能力。 ③电池的充放电效率 电池在充放电的循环中,因为其中的活性物质在化学可逆反应时,会消耗部分电能,降低了电池的效率,随着电池中的活性物质慢慢“老化”,电池的效率也会逐渐降低,选择效率高、抗“老化”能力强的活性物质对于延长电池寿命及电动汽车的节能性有重要作用。 ④其他要求 选择无腐蚀、低污染、不会自燃或爆炸、免维护等安全性能高的电池。
(2)动力电池的发展方向 传统的铅酸蓄电池发展潜力有限,但制造技术成熟,成本低廉,使用安全。镍氢电池安全、可靠、污染小寿命长,是当前主要使用的电池之一。锂电池轻,化学性能活泼,具有最低的负电动势,所以锂电池具有电压高、比能量高、能量效率高、重量轻等特点,并且具有很大的潜力。现有的锌空气电池、铝空气电池以及正在研发的锂空气电池等,均具有大的比能量,其中锂空气电池的理论比能量达到11400W·h/kg,和汽油相接近,也有一定的发展潜力。新型高能动力电池的材料结构、性能和管理技术的发展与创新正方兴未艾,电池的回收和再生利用也正在向产业化方向发展(图2-64)。
