电车通常使用的电瓶有以下几种类型:
- 铅酸电池
- 构造与原理:由正极板、负极板、隔板、电解液和电池槽等部分组成。正极板上的活性物质是二氧化铅,负极板上的活性物质是海绵状铅,电解液是稀硫酸。在充电和放电过程中,通过正负极板上的活性物质与电解液之间的化学反应来实现电能的储存和释放。
- 优点:技术成熟,价格相对较低,适应大电流放电,可在短时间内提供较大的启动电流,适合电动自行车等需要频繁启动的车辆。
- 缺点:能量密度较低,续航里程相对较短;充电时间长,一般需要6-8小时甚至更长时间才能充满;体积和重量较大,会增加车辆的整体重量和占用空间;循环使用寿命有限,通常在300-500次左右。
- 镍氢电池
- 构造与原理:以镍为正极,以储氢合金为负极,电解液通常是氢氧化钾溶液。充电时,电能转化为化学能,将镍离子氧化为高价态,同时储氢合金吸收氢原子;放电时,化学能转化为电能,高价态镍离子还原,储氢合金释放氢原子与氢氧根离子结合生成水。
- 优点:能量密度比铅酸电池高,相同体积和重量下,能提供更长的续航里程;循环使用寿命较长,一般可达800-1200次;对环境相对友好,不存在重金属污染问题。
- 缺点:价格较高,制造成本比铅酸电池高出不少;存在记忆效应,需要定期进行深充深放维护,否则会影响电池性能和寿命;自放电率较高,长时间不使用会导致电量明显下降。
- 锂离子电池
- 构造与原理:主要由正极、负极、电解液和隔膜组成。正极材料通常为锂钴氧化物、锂锰氧化物或磷酸铁锂等,负极一般是石墨。充电时,锂离子从正极脱出,通过电解液嵌入负极;放电时,锂离子从负极脱出,回到正极。
- 优点:能量密度高,能在较小的体积和重量内存储更多电能,使电车续航里程大幅提高;充电速度快,部分快充锂离子电池可在半小时内充至80%左右的电量;循环使用寿命长,一般可达到1000次以上;自放电率低,能长时间保持电量。
- 缺点:价格较高,是目前三种电池中最贵的;使用和维护要求严格,过充、过放、高温等情况可能会引发安全问题,需要配备专门的电池管理系统来保证安全和性能;废旧锂离子电池处理不当会对环境造成污染。
不同类型的电车会根据自身的设计需求、成本考量、性能要求等因素来选择合适的电瓶。一般来说,电动自行车较多使用铅酸电池和锂离子电池,而电动汽车则主要采用锂离子电池。