鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年11月06日
鋁空氣電池不能代替鋰離子電池的原因詳解
1、多用于應(yīng)急電源
鋁空氣電池并不是傳統(tǒng)意義上用于屢次存儲電能的電池,而是一種開釋電能的化學(xué)反響設(shè)備。陳濤說,它的工作原理就是活性金屬在水中發(fā)生氧化反響開釋能量的進(jìn)程通過電解液及特殊的電極資料,將開釋的能量以電能的方式輸出。
通俗點說,關(guān)于鋁空氣電池來說,其中的活性金屬就是鋁,相似的還有鋅空氣電池、鎂空氣電池等,僅僅依據(jù)金屬的活性(在水或空氣中發(fā)生氧化反響的劇烈程度)不同,所運用的電解液及其他輔助資料略有不同罷了。
‘只需加注清水’僅僅在電池的生命周期內(nèi)而言的,本質(zhì)上耗費的物質(zhì)是鋁,而不是水。陳濤告訴記者,在電池工作進(jìn)程中,源源不斷地輸出電能,金屬鋁也在源源不斷地被氧化而耗費,生成氫氧化鋁,發(fā)生電能是以耗費含有化學(xué)能的鋁為條件的。100公斤重的鋁空氣電池儲存了可行進(jìn)3000公里的足夠電量,行進(jìn)完3000公里后,電池的壽數(shù)就完畢了,需求重新安裝,即彌補(bǔ)金屬鋁。
據(jù)介紹,鋁空氣電池早在20世紀(jì)60年代就已問世。但直到現(xiàn)在,它的研討八成還停留在理論階段,實踐運用的并不多。在國內(nèi),它的研討多集中于應(yīng)急電源;而在國外,科學(xué)家或研討某種電極資料,或研討特殊運用場合的電池系統(tǒng),正試圖尋求鋁空氣電池運用技術(shù)的打破。
2、安全危險待查驗
運用不就是鋁空氣電池現(xiàn)在最大的瓶頸。陳濤以為,除了較存儲電能的電池運用不便外,與其他氣體類的燃料動力電池比較也有諸多不便,比如氫燃料動力電池,能夠?qū)錃夥奖愕丶幼ⅰ⒋鎯Α⑤斔椭粱瘜W(xué)反響設(shè)備,但關(guān)于金屬固態(tài)物的鋁來說,顯然不方便。其次,副反響較多、反響進(jìn)程不易控制,部分反響生成物一定程度上阻止反響繼續(xù)進(jìn)行,開釋許多熱,同時發(fā)生易燃易爆氣體。
在電動轎車的研發(fā)路上,鋁似乎正在扮演更重要的角色。一個有意思的現(xiàn)象是,美國特斯拉電動轎車的續(xù)航能力能提高到300公里至400公里,運用的電池重要是鎳鈷鋁三元資料,而我國電動轎車則運用的是鎳鈷錳。其中的金屬之差,正是鋁。
特斯拉中采用的鋁資料,重要是運用于可屢次存儲電能的電池。它的效果是,提升電池的能量密度,平等分量的電池能夠存儲更多電能,讓轎車的續(xù)駛里程更長。陳濤以為,單從這一點來看,確實是一個打破。但由此帶來的安全危險有待實踐的進(jìn)一步查驗。
以鋰離子電池驅(qū)動的電動轎車難以遍及,最大妨礙是行進(jìn)里程有限,現(xiàn)在的續(xù)航能力大多在135公里至480公里之間,除非沿途有許多快速充電站,否則不宜駕馭電動轎車遠(yuǎn)途旅行。少量大于200公里的車輛,價格又特別昂貴,無法遍及。
3、車載還是未知數(shù)
鋁空氣電池能否代替鋰離子電池呢?吉祥轎車研討院從前做過相關(guān)的仿真建模試驗,從轎車動力學(xué)視點研討鋁空氣電池作為電動轎車車載能源的運用,重視其自身可開釋的電量及功率。
從試驗成果來看,鋁空氣電池更適合作為續(xù)航備用電池。杜志強(qiáng)說,鋁空氣電池是一個能量源,相關(guān)于可存儲電能的蓄電池而言,平等分量的鋁空氣電池所能開釋的電能更多,其能量密度高,但其可開釋的功率卻極低,單獨運用不滿足車用需求,特別是剛起動時。這就相當(dāng)于一輛燃油轎車,油箱很大,但發(fā)動機(jī)很小,能夠走很長的路,但走得很慢。比較之下,鋰離子蓄電池的車速會更加安穩(wěn)。如采用平等功率(即車輛具有相同車速)的鋁空氣電池,其分量大概會是鋰離子蓄電池的4至5倍。
也就是說,一輛電動轎車的標(biāo)配能量應(yīng)該是,實踐運用中取鋁空氣電池所長,獲得更長的續(xù)駛里程,同時也要補(bǔ)鋁空氣電池所短,配一個功率型的電池,使車輛具有不錯的動力性能。
關(guān)于車載運用,鋁空氣電池依然是個未知數(shù)。杜志強(qiáng)以為,現(xiàn)在鋁空氣電池在移動通訊設(shè)備和筆記本電腦上有些運用,但都是試驗性的,并不是很廣泛。未來在電動轎車范疇的運用,還有許多技術(shù)問題亟待解決,能否成功成為電動轎車車載能源,還要靠市場終究選擇。在其他范疇,從鋁空氣電池自身技術(shù)特點來看,作為應(yīng)急電源和移動電站似乎更適宜。
而從現(xiàn)在吉祥的電動轎車電池選擇上,基本與職業(yè)一致,即將量產(chǎn)車型以磷酸鐵鋰為主,正在研發(fā)的車型基本上都開始運用三元資料。杜志強(qiáng)說,我個人以為,未來的開展方向是在現(xiàn)有電池基礎(chǔ)上,新增燃料動力電池,形成‘燃料動力電池+蓄電池’的混合車載電源,在燃料動力電池選擇上,氫燃料動力電池優(yōu)于鋁空氣電池等金屬燃料動力電池。
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