电车电池主要有铅酸电池和锂离子电池两种类型,其内部材质有所不同,以下是具体介绍:
铅酸电池
- 极板与活性物质:正极板的活性物质为二氧化铅(棕红色),负极板的活性物质是海绵状纯铅(青灰色),它们是电池中发生电化学反应的主要场所,在放电时将化学能转化为电能,充电时则将电能储存为化学能。
- 隔板:采用多孔材料,化学稳定性强,具有良好的耐酸性和抗氧化性,能确保电解液自由流动,同时防止正负极板直接接触而短路。
- 电解液:由纯硫酸和蒸馏水按特定比例配制而成,密度一般在1.25-1.32g/cm3之间,在电池的充放电过程中,通过与极板上的活性物质发生化学反应,实现离子的传导,从而完成电能的储存和释放。
- 外壳:通常具有耐酸、耐热、耐寒和抗振动的特性,一般采用塑料等材质,根据电压需求,分为6.0V和12.0V等规格,内部包含多个互不相通的单格,用于容纳极板、隔板和电解液,确保电池的安全和高效运行。
锂离子电池
- 正极材料:常见的有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元材料等。钴酸锂能量密度高,但价格高且不环保,主要用于3C电子产品;锰酸锂成本低,安全性好,但能量密度较低,常与其他材料混合使用;磷酸铁锂具有高安全性、长寿命和较好的热稳定性,但能量密度低,低温性能差,多用于客车和物流车;三元材料能量密度高、循环性能好,综合性能优异,是目前电动汽车动力电池的主要选择。
- 负极材料:主要是石墨,包括人造石墨和天然石墨,具有良好的导电性和层状结构,有利于锂离子的嵌入和脱出。此外,硅基等新型负极材料也在研发中,其理论比容量高,但存在体积膨胀等问题。
- 电解液:由锂盐和有机溶剂组成。锂盐如六氟磷酸锂,用于传输锂离子;有机溶剂需具备良好的溶解性、低粘度和高沸点等特性,为锂离子迁移提供介质,保证电解液在不同环境下正常工作。
- 隔膜:常见材质为聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),具有微孔结构,可隔离正负极,防止短路,同时允许锂离子通过,对电池的安全性和稳定性至关重要。
- 集流体:正极通常使用铝箔,负极使用铜箔,用于收集和传导电流,使电池内部的电流能够有效地输出到外部电路。