¿Qué hace una caja de batería de automóvil?

La caja de batería es una caja dedicada a almacenar baterías: el mango de una cámara SLR tiene una caja de batería, una cámara tiene una caja de batería, etc.

Caja de batería de la cámara SLR, el papel suele ser de tres puntos:

1, el primero es ampliar el número de baterías, aumentar el tiempo de uso de la cámara;

2, seguido de la adición del obturador vertical y el dial principal, el botón AF-ON, etc., para una fácil operación;

3, además, después de agregar el mango, el centro de peso del fuselaje se desplaza hacia atrás y la altura de la cámara se aumenta para extender el brazo de equilibrio sostenido por la mano, de modo que la estabilidad y el equilibrio de la cámara equipada con un El teleobjetivo aumentará, lo que facilitará la toma de fotografías con la mano.

Es un dispositivo que convierte la energía química en energía eléctrica y pertenece a una fuente de alimentación de CC. Su función es:

(1) Al arrancar el motor, proporcione una fuerte corriente de arranque (aproximadamente 10 A) al motor de arranque.

(2) Cuando el generador está sobrecargado, puede ayudar al generador a suministrar energía al equipo eléctrico.

(3) Energía para equipos eléctricos cuando el motor está inactivo.

(4) La batería también es un condensador de gran capacidad que puede proteger los aparatos eléctricos del automóvil.

(5) Cuando el voltaje al final del generador es mayor que la fuerza electromotriz de la batería de plomo, parte de la energía eléctrica se convierte en energía química y se almacena, es decir, se carga.

Las baterías de vehículos eléctricos son la fuente de energía de los vehículos eléctricos. Hoy en día, la gran mayoría de vehículos eléctricos están equipados con baterías de plomo-ácido. Las baterías de plomo-ácido son de bajo costo y alto costo. Debido a que esta batería se puede recargar y utilizar repetidamente, se la denomina "batería de plomo-ácido".

En 1860, la francesa Plante inventó una batería que usaba plomo como electrodo, que es el precursor de una batería de plomo-ácido.

Las siguientes cuatro baterías eléctricas pueden ser utilizadas por bicicletas eléctricas, a saber, baterías de mantenimiento libres de plomo-ácido controladas por válvula, baterías de plomo-ácido coloidales, baterías de hidruro metálico de níquel y baterías de iones de litio.

Baterías de plomo ácido

Las baterías de plomo son ampliamente utilizadas y estudiadas por varios vehículos eléctricos en varios países debido a su bajo precio, fuentes de materiales ricos, mayor potencia específica, tecnología madura y proceso de fabricación, y alta tasa de recuperación de recursos. La bicicleta eléctrica ha sido ampliamente aceptada como un medio de transporte personal que ahorra energía, conveniencia, rapidez, comodidad, bajo costo y cero emisiones, y ha recibido la atención de los departamentos pertinentes del país. El grupo de tareas "Investigación estratégica sobre el desarrollo de la industria de vehículos eléctricos ligeros", en el que participaron el Centro de Investigaciones para el Desarrollo del Consejo de Estado, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, el Ministerio de Construcción y el Ministerio de Ciencia y Tecnología, presentó el informe "Investigación estratégica sobre el desarrollo de la industria de vehículos eléctricos ligeros". El número de bicicletas eléctricas en el país ha superado los 30 millones. Más del 95% de las bicicletas eléctricas utilizan baterías VRLA. [1]

La gran mayoría de las bicicletas eléctricas comerciales son baterías de plomo-ácido selladas, que no necesitan reponerse con frecuencia y no requieren mantenimiento. La principal reacción química es: PbO2 + 2H2SO4 + Pb ← Cargando, Descargando → 2PbSO4 + 2H2O

Cuando se carga la batería de plomo-ácido, el plomo cavernoso en los polos yin y Yang que se convierte en sulfato de plomo libera los componentes de ácido sulfúrico que están fijados en el electrolito, que se convierte en plomo cavernoso y óxido de plomo, respectivamente, y la concentración de sulfúrico el ácido en el electrolito sigue aumentando .; Por el contrario, el óxido de plomo en el ánodo y la esponja de plomo en la placa del cátodo reaccionan con el ácido sulfúrico en el electrolito para convertirse en sulfato de plomo, y la concentración de ácido sulfúrico en el electrolito continúa disminuyendo. Cuando la batería de plomo-ácido está subcargada, el sulfato de plomo de la placa bipolar yin y Yang no se puede convertir completamente en plomo cavernoso y óxido de plomo. Si la carga a largo plazo es insuficiente, los cristales de sulfato de plomo provocarán la vulcanización de la placa polar y la mala calidad de la batería. Por el contrario, si la batería está sobrecargada, la cantidad de oxígeno producida por el ánodo es mayor que la capacidad de adsorción del cátodo, por lo que la presión interna de la batería aumenta, lo que resulta en un derrame de gas, reducción de electrolitos y también puede causar la sustancia activa se ablande o se caiga, y la vida útil de la batería se acorta considerablemente.

El rendimiento integral se ha mejorado enormemente

En los últimos 10 años, el rendimiento integral de las baterías de plomo controladas por válvulas para bicicletas eléctricas ha mejorado enormemente. Tome la batería 6-DZM-10 como ejemplo. En 1997, la capacidad de este tipo de batería era insuficiente, y la capacidad de descarga de velocidad 2H (5A) era inferior a 10Ah; Energía específica baja, la energía específica de la tasa de 2 H es inferior a 30 W / kg; La vida útil es corta, y el ciclo de vida del 100% de profundidad de descarga es solo de 50 a 60 veces (antes de que la capacidad caiga a 8 Ah; lo siguiente es lo mismo), la vida útil es de solo 3 a 5 meses y otros problemas.

En 2003, la capacidad de descarga de 2 horas (5 A) alcanzó los 11 ~ 13 Ah; la energía específica de 2 horas alcanzó 33 ~ 36Wh / kg; la vida útil del ciclo de profundidad de descarga del 100% alcanzó 250 ~ 300 veces, y la vida útil podría llegar a más de 12 meses. Básicamente, se han resuelto los problemas de las baterías de plomo-ácido reguladas por válvula para bicicletas eléctricas.

Hay un nuevo avance en el rendimiento de ciclo de vida profundo de este tipo de batería. El rendimiento principal es: capacidad inicial de descarga de 2 H (5A) de 14 Ah; La relación 2H alcanza los 38 Wh / kg de energía; El ciclo de vida del 100% de profundidad de descarga supera las 400 veces, y la capacidad de descarga total es de 4500 Ah, correspondiente al kilometraje acumulado de unos 18.000 km (en 4 km / h, lo mismo a continuación). La vida útil máxima del ciclo profundo es más de 600 veces, y la capacidad de liberación total es de 6151 Ah, y el kilometraje acumulado correspondiente es de aproximadamente 24600 km. Si la capacidad es inferior a 7 Ah como señal de fin de vida útil, la vida útil del ciclo profundo es de 943 ciclos, la capacidad de liberación total es de 8710 Ah y el kilometraje acumulado correspondiente es de aproximadamente 34,800 km. Si se libera una batería con una capacidad total de 2250 Ah y un kilometraje acumulado correspondiente de 9000 km con un ciclo de vida profundo de 250 veces o una capacidad total de 2250 Ah, se puede garantizar su uso durante 1 año. [1]

Preste atención a que coincida con el cargador

En muchos años de práctica de uso, los fabricantes de bicicletas eléctricas y de baterías se han dado cuenta gradualmente de la importancia de hacer coincidir la batería y los equipos relacionados con el sistema de accionamiento eléctrico, especialmente con los cargadores. La calidad de fabricación es la premisa de la calidad de la batería, pero solo cuando se usa junto con su cargador correspondiente, la batería de alta calidad debe tener un rendimiento superior; de lo contrario, la batería de alta calidad no puede reproducir plenamente su potencial rendimiento superior. [1]

Debido a la diferencia de fórmula, estructura, concentración de ácido, etc., los parámetros de carga adecuados de las diferentes baterías son diferentes. Por ejemplo, en nuestro estudio, encontramos que los parámetros de carga de diferentes baterías durante la fase de presión constante pueden variar de 1,5 a 2,0 V (para baterías de 36 V). El requisito básico para los parámetros de carga adecuados es garantizar que la batería se pueda llenar sin una atenuación anormal de la capacidad de la batería debido a una carga insuficiente; Asegúrese de que la batería no pierda agua ni calor durante la vida útil de la batería debido a una sobrecarga. [1]

Baterías de plomo para vehículos eléctricos puros

Las baterías de plomo de tipo abierto utilizadas en los primeros vehículos eléctricos puros han adoptado los resultados del período de planificación del "5 de agosto" y han logrado una experiencia exitosa de 19 meses (120 000 kilómetros). La clave es acumular un sistema para controlar el método de carga, la profundidad de descarga, el suministro de agua a tiempo, como un conjunto de experiencia laboral y una cuidadosa experiencia de mantenimiento. En los últimos años, los vehículos microeléctricos de cuatro ruedas (incluidos los autobuses turísticos, los coches patrulla, los carritos de golf, los vehículos de carretera de corta distancia, etc.) se han desarrollado rápidamente. La mayoría de los vehículos que se utilizan en el automóvil son baterías de plomo abiertas. Los fabricantes de baterías prefieren el tipo correspondiente de batería. [1]

El vehículo eléctrico adopta un nuevo producto de batería de plomo sellada controlada por válvula, su rendimiento es: 3 horas de capacidad 55Ah; La energía específica a la tasa de 3 h es 33 Wh / kg y 84 Wh / L; El ciclo de vida del 75% de la profundidad de descarga alcanza más de 400 veces. Se cree que la experiencia exitosa de la batería de plomo de control de válvula para bicicleta eléctrica puede extenderse a la batería de plomo de control de válvula de vehículo eléctrico puro, y el rendimiento se mejorará aún más. [1]

Baterías de plomo para vehículos eléctricos híbridos

Los vehículos eléctricos híbridos ahora se dividen en tres categorías: ligeramente híbridos (es decir, los sistemas eléctricos se utilizan principalmente para arrancar y recuperar energía de frenado, los sistemas eléctricos de 42 V que se promoverán en todos los automóviles pertenecen a este tipo), moderadamente mixtos (es decir, eléctricos). se utiliza para arrancar, recuperar energía de frenado y recorridos de media y corta distancia), híbrido pesado (es decir, sistema eléctrico de arranque, recuperación de energía de frenado y conducción en distancias más largas, también conocido como "Plug-in"). [1]

Se ha establecido claramente en la literatura nacional y extranjera que en los vehículos eléctricos híbridos ligeros, las baterías de plomo controladas por válvulas tienen ventajas, principalmente debido a su bajo costo, tecnología madura y rendimiento confiable; Baterías de plomo controladas por válvula para vehículos eléctricos de mezcla moderada, se está organizando ALABC (Consorcio de baterías de plomo ácido avanzado) para competir con las baterías MH-Ni en el mercado de vehículos eléctricos de mezcla moderada, se han introducido las baterías bipolares Wrap y las baterías TMF (película metálica) y probado en vehículos; En el campo de los vehículos eléctricos híbridos pesados, la batería de plomo tiene una energía específica baja y no puede cumplir con los requisitos de conducción de larga distancia del sistema eléctrico. [1]

Batería coloidal

Es una mejora de las baterías de plomo-ácido ordinarias para electrolitos líquidos. Utiliza electrolitos gelatinosos y no hay líquido libre en su interior. Al mismo volumen, el electrolito tiene una gran capacidad, una gran capacidad térmica y una fuerte capacidad de disipación térmica, lo que puede evitar el fenómeno de fuga térmica que se genera fácilmente con las baterías generales. La concentración de electrolito es baja y la corrosión de la placa es débil; La concentración es uniforme y no hay fenómeno de capa ácida.

Batería de hidruro de níquel (Ni-MH)

Las baterías de hidrógeno y níquel son el novato de la familia de baterías que surgió en la década de 1990 y se han desarrollado rápidamente. La reacción del electrodo de la batería Ni-MH es:

Positivo: Ni (OH) 2 + OH- = NiOOH + H2O + e-

Negativo: M + H2O + e = MHab + OH-Ni (OH) 2 + M = NiOOH + MHab

Es una batería alcalina con una batería de níquel-cadmio. Solo reemplaza el material negativo de cadmio CD y la fuerza electromotriz de la batería de níquel-cadmio con un material de aleación (MH) que absorbe hidrógeno. Tiene todas las propiedades superiores de una batería de níquel-cadmio y su densidad de energía es más alta que la de una batería de níquel-cadmio. Las principales ventajas son: superior a la energía (la distancia que se puede ejercitar con una sola carga); Alta potencia específica, también puede descargarse suavemente cuando se trabaja en alta corriente (la capacidad de escalada de aceleración es buena); El rendimiento de descarga a baja temperatura es bueno; Ciclo de vida largo; Seguro y confiable, libre de mantenimiento; Sin efecto memoria; No hay problema de contaminación para el medio ambiente y el uso renovable está en línea con el concepto de desarrollo sostenible. Sin embargo, las baterías de Ni-MH son demasiado caras y caras.

baterías de iones de litio

Las baterías de iones de litio fueron introducidas por primera vez en el mercado por Sony Corporation en 1990. Su ventaja es que es más alta que la energía y actualmente es la batería más alta que la energía. Se ha utilizado ampliamente en productos de información portátiles.

Generalmente se considera que las baterías de iones de litio tienen las siguientes ventajas: más grandes que la energía; Más alto que el poder; La autodescarga es pequeña; Sin efecto memoria; Buenas características de ciclismo; Puede descargar rápidamente y de alta eficiencia; Amplia gama de temperaturas de funcionamiento; No hay contaminación ambiental, por lo que se espera que entre en las filas de la mejor fuente de energía del siglo XXI. Se espera que la cuota de mercado de las baterías MH / Ni se reduzca durante el período 2006-2012 cuando se desarrollen más las baterías de iones de litio. Se ampliará la cuota de mercado de iones de litio. Ya existen a la venta productos de bicicletas eléctricas que utilizan baterías de iones de litio.

Impulsada por el desarrollo de un nuevo tipo de material de cátodo barato con buena seguridad, buen rendimiento de reciclaje y alta capacidad, la batería de iones de litio utilizada en bicicletas eléctricas es casi práctica. Hay varias baterías de iones de litio más maduras para bicicletas eléctricas equipadas con sistemas de gestión de baterías (BMS). También hay fabricantes de bicicletas eléctricas que se especializan en la producción de baterías de iones de litio. El autor piensa que la batería de iones de litio utilizada en la bicicleta eléctrica será la primera batería de potencia utilizada en el coche en grandes cantidades. Será una gran proporción de baterías prácticas después de las baterías de plomo, y también se convertirá en una batería para productos de bicicletas eléctricas de alta gama. Ha habido muchos informes sobre la demostración de grandes baterías de iones de litio en automóviles y autobuses eléctricos puros, así como en vehículos eléctricos híbridos. De acuerdo con el nivel actual de desarrollo y la experiencia de las baterías de iones de litio, la seguridad de las baterías de menos de 48V10Ah para bicicletas eléctricas está garantizada, pero las baterías grandes de iones de litio deben hacer mucho trabajo para los vehículos eléctricos comerciales. Las principales razones de esto son: automóviles y autobuses eléctricos puros, así como la cantidad de baterías utilizadas en los vehículos eléctricos híbridos, la complejidad del sistema, la mayor dificultad de seguridad, los mayores requisitos de confiabilidad y consistencia, y la alta precio. Se ha informado que Shenzhen BYD proporcionará 200 coches eléctricos alimentados por baterías de iones de litio en 2005 para formar una flota de taxis. Ahora se ha pospuesto hasta 2007. [1]

Pila de combustible

La celda de combustible convierte directamente la energía química en energía eléctrica para suministrar al motor que impulse el vehículo. Sus principales ventajas son: alta eficiencia, ahorro de combustible; cero emisiones; bajo nivel de ruido, etc., especialmente adecuado para la fuente de alimentación del vehículo. Los vehículos de pila de combustible de hidrógeno serán ideales para reemplazar los automóviles que funcionan con productos derivados del petróleo. [1]

Batería de zinc-níquel (Zn-Ni)

La batería de Zn-Ni alguna vez se consideró una batería de vehículo eléctrico que debería promoverse. A juzgar por la evaluación del mercado de 4 a 5 años, casi no hay uso en vehículos eléctricos comerciales. Esto se debe principalmente al alto precio de las baterías de Zn-Ni (2,5 a 4 yuanes por VAh, 4 a 6 veces el de las baterías de plomo); Durante el proceso del ciclo, la tasa de atenuación de la capacidad inicial es grande, lo que afecta la vida útil real del paquete de baterías. Además, el rápido desarrollo y el menor precio de las baterías de iones de litio hacen que las baterías de Zn-Ni sean menos competitivas en los vehículos eléctricos. [1]

Batería de zinc-aire

La batería vacía de zinc es una especie de celda de aire de metal y pertenece a la categoría de celda de semi-combustible. Tiene las ventajas de mayor energía, materias primas ricas, bajo precio y sin contaminación. Se considera un candidato competitivo para baterías de vehículos eléctricos.

Los chino-estadounidenses establecieron PowerZincc, que produce maquinaria que se puede llenar con baterías vacías de zinc, en Shanghai y ha construido un taller de demostración. Las bicicletas eléctricas y las motos eléctricas fueron equipadas con baterías de zinc vacías para realizar pruebas de kilometraje, alcanzando los 150km y 250km, respectivamente, e hicieron mucho trabajo de promoción y aplicación. Se establecieron 50 puntos de reemplazo de baterías en Shanghai. Sin embargo, menos de 1 año, este trabajo de prueba de promoción se detuvo y el usuario no aceptó el resultado de la selección de mercado. Desde entonces, con el apoyo de algunos líderes, se ha construido un autobús eléctrico alimentado por la batería de zinc vacía fabricada. Sin embargo, debido al bajo rendimiento energético de las baterías vacías de zinc, el rendimiento de arranque y aceleración del automóvil es obviamente deficiente. Se ha trabajado mucho en el país y en el extranjero en el desarrollo de baterías vacías de zinc para vehículos eléctricos. En los últimos años, ha resurgido la investigación y el desarrollo de baterías vacías de zinc para vehículos eléctricos. Sin embargo, la práctica ha confirmado las ventajas de las baterías vacías de zinc. Al mismo tiempo, también ha expuesto algunos problemas que se han reportado en el exterior, como los sistemas de servicio de reemplazo de electrodos de zinc y los costos de regeneración. La vida útil de los electrodos de oxígeno, el líquido electrolítico se escapa, se arrastra o se derrama de las baterías.

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