1、 锂蓄电池的结构图3—8为加拿大摩里能源公司研制的锂—硫化钼电池的结构, 其设计容量为50A·h。 图3—9为美国西屋电气公司结构, 其设计容量为50A h。 图3生产的比能量1OOW·h/ kg的7片式锂合金—硫化铁蓄电池,标称容量200A·h。9为美国西屋电气公司 图1—8 锂—硫化钼电池图1—9 7片式锂合金—硫化铁蓄电池 锂合金—硫化铁蓄电池由一硫化三铁做正极, 正极由氧化镁隔板隔开, 电解液为LiBr、 LiCl、 LiF的混合物, 其熔点为445℃。 因电解质在蓄电池整个寿命期间不能更换,所以在电池制造时就必须熔进电极的隔板中, 电极由活性材料和电解质粉末混合挤压构成, 隔板由氧化镁和电解质粉末挤压成型。 外壳为不锈钢罐, 并作为蓄电池的负极,正极端子通过陶瓷导管引出正极端子通过陶瓷导管引出。 电池的工作温度为450~500℃之间, 高于电解质的熔点, 但低于负极锂合金的熔点。电池的工作温度为 2、 锂蓄电池的性能锂合金—硫化铁蓄电池的单格电压约1. 17V, 80%的放电深度时可提供100-120W/ kg的比功率。 当电池以100%的放电深度进行循环时, 其循环寿命达350次, 按6h(C/ 6)和3(C/ 3) h的放电率进行放电时, 终止电压分别为1. 5V和0. 9V。 图1—10为7片式锂合金一硫化铁蓄电池的放电特性。 1. 5 镍(镉、 氢) 蓄电池镍—镉(Ni—Cd) 蓄电池比能量较大, 比功率可达190W/kg, 并可以快速充电。 过放电性好, 循环使用寿命长(可达2000多次) 。 在电动车辆应用时初期投入成本较高, 但因其寿命长, 比能量高, 实际使用成本并不比铅酸蓄电池高。 但是重金属镉会造成严重的环境污染, 为此, 美国Ovonic电池公司开发了镍—氢(Ni—MH) 蓄电池。 镍—氢蓄电池也属于碱性电池许多特性与镍电池也属于碱性电池, 许多特性与镍—镉电池相近, 无重金属污染, 被称为“绿色电池” 。镉电池相近无重1、 镍蓄电池的结构镍—镉蓄电池的正极工作物质为氢氧化镍, 负极为镉和铁的化合物, 电解液为氢氧化钾。 图1—11为6V镍—镉蓄电池外形图。 1. 提带 2. 钢制电池箱 3. 冷却隔板图1—11 6v镍—镉蓄电池 镍—氢蓄电池的正极工作物质仍是氢氧化镍, 负极由储氢合金(如钒、 锆、 钛、 镍等) 经吸氢处理后的粉末, 合成膏状涂覆于极板上。 电解液是氢氧化钾中加有少量氢氧化锂混合液。2、 镍蓄电池的工作原理镍—镉蓄电池的化学反应方程式可表示为:2Ni(OH)3+2KOH+Cd=2Ni(OH)2+2KOH+Cd(OH)23放电过程中蓄电池正负极板上发生的化学反应:正极: 2Ni(OH)3+2K++2e=2Ni(OH)2+2KOH负极: Cd+2(OH)--2e=Cd(OH)2充电过程中蓄电池正负极板上发生的化学反应:正极: 2Ni(OH)2+2(OH)--2e=2Ni(OH)3负极: Cd(OH)2+2K++2e=Cd+2KOH22 3、 镍蓄电池的性能镍—镉蓄电池单格的标称电压为1. 3V, 循环寿命长, 在电动车辆上使用可达四年之久。 美国Ovonic电池公司的镍—氢蓄电池3h放电率时的比能量可达75-80W·h/ kg, 80%放电深度时的比功率可达160~230W/ kg, 从放电程度60%到充电80%的时间仅为15min, 蓄电池的工作温度为-28—+80℃, 循环使用寿命超过600次。 1. 6 燃料电池燃料电池(Fuel Cell简称FC) 是一种将储存在燃料和氧化剂的化学能通过电极反应直接转化成电能的发电装置。 它不通过热机循环过程, 不受热循环的限制, 能量转换效率高。 燃料可以是氢、 甲醇、 乙醇、 天然气、 煤制气等, 电池排放废气少, 对环境污染小。 燃料电池不同于上述蓄电池(二次电池) , 它不需要充电, 只要外部不断地供给燃料,就能连续稳定地发电实际上燃料电池可以看作就能连续稳定地发电。 实际上燃料电池可以看作一台发电机, 但它比普通发电机更安静、 更清洁。