鉛酸蓄電池
已商品化的電動(dòng)自行車的絕大多數(shù)是使用的密封式鉛酸蓄電池,使用中不需要經(jīng)常補(bǔ)充水分,免維護(hù)。
其主要化學(xué)反應(yīng)是:PbO2+2H2SO4+Pb←充電、放電→ PhSO4+2H2O+PhSO4
鉛酸蓄電池充電時(shí)變成硫酸鉛的陰陽(yáng)兩極的海綿狀鉛把固定在其中的硫酸成分釋放到電解液中,分別變成海綿狀鉛和氧化鉛,電解液中的硫酸濃度不斷變大;反之放電時(shí)陽(yáng)極中的氧化鉛和陰極板上的海綿狀鉛與電解液中的硫酸發(fā)生反應(yīng)變成硫酸鉛,而電解液中的硫酸濃度不斷降低。當(dāng)鉛酸蓄電池充電不足時(shí),陰陽(yáng)兩極板的硫酸鉛不能完全轉(zhuǎn)化變成海綿狀鉛和氧化鉛,如果長(zhǎng)期充電不足,則會(huì)造成硫酸鉛結(jié)晶,使極板硫化,電池品質(zhì)變劣;反之如果電池過(guò)度充電,陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣量大于陰極的吸附能力,使得蓄電池內(nèi)壓增大,導(dǎo)致氣體外溢,電解液減少,還可能導(dǎo)致活性物質(zhì)軟化或脫落,電池壽命大大縮短。
膠體蓄電池
是對(duì)液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進(jìn)。它采用凝膠狀電解質(zhì),內(nèi)部無(wú)游離的液體存在, 在同等體積下電解質(zhì)容量大,熱容量大,熱消散能力強(qiáng),能避免一般蓄電池易產(chǎn)生的熱失控現(xiàn)象;電解質(zhì)濃度低,對(duì)極板腐蝕弱;濃度均勻,不存在酸分層的現(xiàn)象。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池是九十年代涌現(xiàn)出的電池家族中新秀,發(fā)展迅猛。Ni-MH電池的電極反應(yīng)為:
正極:Ni(OH)2+OH-= NiOOH+H20 +e-
負(fù)極:M+H2O+e=MHab+OH-Ni(OH)2+M=NiOOH+MHab
它和鎳鎘蓄電池同屬堿性蓄電池,只是以吸藏氫氣的合金材料(mh)取代鎳鎘蓄電池中的負(fù)極材料鎘cd、電動(dòng)勢(shì)仍為1.32v。它具備鎳鎘蓄電池的所有優(yōu)異特性,而且能量密度還高于鎳鎘蓄電池。主要優(yōu)點(diǎn)是:比能量高(一次充電可行使的距離長(zhǎng));比功率高,在大電流工作時(shí)也能平穩(wěn)放電(加速爬坡能力好);低溫放電性能好;循環(huán)壽命長(zhǎng);安全可靠,免維護(hù);無(wú)記憶效應(yīng);對(duì)環(huán)境不存在任何污染問(wèn)題,可再生利用,符合持續(xù)發(fā)展的理念。但是,Ni-MH蓄電池成本太高,價(jià)格昂貴。
鋰離子電池
鋰離子電池是1990年由日本索尼公司首先推向市場(chǎng)的新型高能蓄電池。其優(yōu)點(diǎn)是比能量高,是當(dāng)前比能量最高的蓄電池。已經(jīng)在便攜式信息產(chǎn)品中獲得推廣應(yīng)用。
鋰離子電池被普遍認(rèn)為具有如下的優(yōu)點(diǎn):比能量大;比功率高;自放電。 無(wú)記憶效應(yīng);循環(huán)特性好;可快速放電,且效率高;工作溫度范圍寬;無(wú)環(huán)境污染等,因此有望進(jìn)入21世紀(jì)最好的動(dòng)力電源行列。預(yù)計(jì)在2006~2012 年期間,當(dāng)鋰離子電池進(jìn)一步發(fā)展時(shí),MH/Ni蓄電池的市場(chǎng)份額將縮小。鋰離子市場(chǎng)份額將會(huì)擴(kuò)大。已經(jīng)有采用鋰離子蓄電池的電動(dòng)自行車產(chǎn)品出售。 |