กับการพัฒนายานยนต์พลังงานใหม่อย่างต่อเนื่องมีการให้ความสนใจกับพลังงานแบตเตอรี่มากขึ้นเรื่อย ๆแบตเตอรี่ มอเตอร์ และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เป็นองค์ประกอบหลักสามประการของรถยนต์พลังงานใหม่ โดยแบตเตอรี่พลังงานเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดซึ่งอาจกล่าวได้ว่าเป็น “หัวใจ” ของรถยนต์พลังงานใหม่ แล้วอะไรคือแบตเตอรี่พลังงานของรถยนต์พลังงานใหม่ ยานพาหนะพลังงาน?แล้วหมวดหมู่หลัก ๆ ล่ะ?
1. แบตเตอรี่ตะกั่วกรด
แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (VRLA) คือแบตเตอรี่ที่อิเล็กโทรดส่วนใหญ่ทำจากตะกั่วและออกไซด์ และอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายกรดซัลฟิวริกในสถานะประจุของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ส่วนประกอบหลักของอิเล็กโทรดบวกคือตะกั่วไดออกไซด์ และส่วนประกอบหลักของอิเล็กโทรดลบคือตะกั่วในสถานะคายประจุส่วนประกอบหลักของอิเล็กโทรดบวกและลบคือตะกั่วซัลเฟตแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเซลล์เดียวคือ 2.0V ซึ่งสามารถคายประจุไปที่ 1.5V และชาร์จได้ถึง 2.4V;ในการใช้งาน แบตเตอรี่ตะกั่วกรดเซลล์เดียว 6 ก้อนมักจะเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมเพื่อสร้างแบตเตอรี่กรดตะกั่ว 12V ที่ระบุ และ 24V, 36V, 48V เป็นต้น
เนื่องจากเทคโนโลยีที่ค่อนข้างเติบโต แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดยังคงเป็นแบตเตอรี่เพียงชนิดเดียวสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าที่สามารถผลิตได้เป็นจำนวนมาก เนื่องจากมีต้นทุนต่ำและมีความสามารถในการคายประจุในอัตราสูงอย่างไรก็ตาม พลังงานจำเพาะ กำลังจำเพาะ และความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดนั้นต่ำมาก และยานพาหนะไฟฟ้าที่ใช้สิ่งนี้เป็นแหล่งพลังงานจะไม่สามารถมีความเร็วและการล่องเรือที่ดีได้พิสัย .
2. แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมและแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์
แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม (แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม มักเรียกกันว่า NiCd อ่านว่า “nye-cad”) เป็นแบตเตอรี่ยอดนิยมแบตเตอรี่นี้ใช้นิกเกิลไฮดรอกไซด์ (NiOH) และแคดเมียมโลหะ (Cd) เป็นสารเคมีเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าแม้ว่าประสิทธิภาพจะดีกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด แต่ก็มีโลหะหนักซึ่งจะก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมหลังจากถูกใช้งานและละทิ้ง
แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมสามารถชาร์จและคายประจุได้มากกว่า 500 ครั้ง ซึ่งประหยัดและทนทานความต้านทานภายในมีขนาดเล็ก ความต้านทานภายในมีขนาดเล็ก สามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็ว และสามารถให้กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่สำหรับโหลด และการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้ามีขนาดเล็กในระหว่างการคายประจุ ซึ่งเป็นแบตเตอรี่แหล่งจ่ายไฟ DC ที่เหมาะมากเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ประเภทอื่นๆ แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมสามารถทนต่อการชาร์จไฟเกินหรือคายประจุเกินได้
แบตเตอรี่ Ni-MH ประกอบด้วยไฮโดรเจนไอออนและโลหะนิกเกิล และพลังงานสำรองมากกว่าแบตเตอรี่ Ni-Cd ถึง 30%-
3. แบตเตอรี่ลิเธียม
แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นแบตเตอรี่ชนิดหนึ่งที่ใช้โลหะลิเธียมหรือโลหะผสมลิเธียมเป็นวัสดุอิเล็กโทรดลบและใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ใช่น้ำแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสองประเภท: แบตเตอรี่โลหะลิเธียมและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน-แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่มีลิเธียมอยู่ในสถานะโลหะและสามารถชาร์จใหม่ได้
โดยทั่วไปแบตเตอรี่โลหะลิเธียมจะใช้แมงกานีสไดออกไซด์เป็นวัสดุอิเล็กโทรดเชิงบวก โลหะลิเธียมหรือโลหะโลหะผสมเป็นวัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบ และใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่มีน้ำวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่ประกอบด้วย: วัสดุอิเล็กโทรดบวก, วัสดุอิเล็กโทรดลบ, ตัวคั่น, อิเล็กโทรไลต์
ในบรรดาวัสดุแคโทด วัสดุที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ ลิเธียมแมงกาเนต ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต และวัสดุไตรภาค (โพลีเมอร์ของนิกเกิล โคบอลต์ และแมงกานีส)วัสดุอิเล็กโทรดบวกมีสัดส่วนขนาดใหญ่ (อัตราส่วนมวลของวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบคือ 3: 1 ~ 4: 1) เนื่องจากประสิทธิภาพของวัสดุอิเล็กโทรดบวกส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และต้นทุน ยังกำหนดต้นทุนของแบตเตอรี่โดยตรงอีกด้วย
ในบรรดาวัสดุแอโนด วัสดุแอโนดในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นกราไฟท์ธรรมชาติและกราไฟท์เทียมวัสดุแอโนดที่กำลังสำรวจ ได้แก่ ไนไตรด์, PAS, ออกไซด์ที่มีดีบุก, โลหะผสมดีบุก, วัสดุนาโนแอโนด และสารประกอบระหว่างโลหะอื่นๆในฐานะที่เป็นหนึ่งในสี่ส่วนประกอบหลักของแบตเตอรี่ลิเธียม วัสดุอิเล็กโทรดลบมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงความจุและประสิทธิภาพของวงจรของแบตเตอรี่ และเป็นจุดเชื่อมโยงหลักในช่วงกลางของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม
เซลล์เชื้อเพลิงเป็นอุปกรณ์แปลงพลังงานเคมีไฟฟ้าที่ไม่เผาไหม้พลังงานเคมีของไฮโดรเจน (และเชื้อเพลิงอื่นๆ) และออกซิเจนจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องหลักการทำงานของมันคือ H2 ถูกออกซิไดซ์เป็น H+ และ e- ภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยาแอโนด H+ จะไปถึงอิเล็กโทรดบวกผ่านเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน ทำปฏิกิริยากับ O2 ที่แคโทดเพื่อสร้างน้ำ และ e- ไปถึงแคโทดผ่านทาง วงจรภายนอก และปฏิกิริยาต่อเนื่องทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าแม้ว่าเซลล์เชื้อเพลิงจะมีคำว่า "แบตเตอรี่" แต่ก็ไม่ใช่แหล่งกักเก็บพลังงานอุปกรณ์ในความหมายดั้งเดิมแต่เป็นอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้านี่คือความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างเซลล์เชื้อเพลิงและแบตเตอรี่แบบเดิม
เวลาโพสต์: Jun-05-2022