不同类型的电车电池内部结构有所不同,常见的电车电池有锂离子电池和铅酸蓄电池,以下分别介绍它们的内部结构:
锂离子电池
- 电芯
- 正极:通常由锂化合物制成,如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂等,这些材料能够存储锂离子,并在充电过程中释放电子,形成电流。
- 负极:一般由碳材料(如石墨)或其他非金属材料制成,在充电过程中,负极吸收从正极迁移过来的锂离子,并在放电时释放这些离子,同时产生电流。
- 电解液:是由有机溶剂和电解质盐组成的传导离子介质,负责在正负极之间传递锂离子,从而实现电池的能量转换。
- 隔膜:用于分隔正负极以防止短路,通常由微孔塑料或纤维素材料制成,具有较高的孔隙率和良好的离子导电性。
- 模组:由多个电芯通过串联或并联的方式组合而成,并加装了单体电池监控与管理装置,还包括电芯连接片、温度传感器、保护板等,用于保证电芯安全和均衡工作。
- 电池包
- 热管理系统:用于冷却或加热电池,确保电池工作时温度稳定,防止电池过热或过冷影响性能和寿命。
- 电池管理系统(BMS):负责监控电池的电压、温度、充放电状态等参数,实现对电池的充放电控制、均衡管理等功能,确保电池安全、高效运行。
- 外壳:一般由金属、塑料或复合材料制成,起到保护电池包内部组件的作用,防止外力损伤和短路等情况发生。
铅酸蓄电池
- 极板:是蓄电池的基本部件,分为正极板和负极板两种。正极板上的活性物质是二氧化铅,呈棕红色;负极板上的活性物质是海绵状纯铅,呈青灰色。极板通常由铅合金制成的格子框架和填充在其中的活性物质组成。
- 隔板:主要作用是防止正负极板短路,同时允许电解液中的离子自由通过。隔板材料应具有多孔性结构,以便电解液自由渗透,而且化学性能应稳定,具有良好的耐酸性和抗氧化性。
- 电解液:由相对密度为1.84g/cm3的纯硫酸和蒸馏水配制而成,密度一般在1.25-1.32g/cm3的范围之内。电解液在电池充放电过程中参与化学反应,起到传导离子的作用。
- 外壳:一般采用耐酸、耐热、耐寒、抗振动,并具有足够机械强度的塑料或橡胶材料制成。外壳为一整体式结构的容器,极板、隔板和电解液均装入外壳内,顶部有加液孔。
- 极柱和联条:极柱是电池与外部电路连接的部件,通常位于电池的顶部或侧面。联条则用于连接多个单格电池,使它们串联或并联起来,以满足不同的电压和容量需求。