常识积累:电池的分类

来源:国家事业单位考试网 2021-02-18 16:49:04
  常识判断考点范围很广,一般包括政治、法律、经济、人文、地理、科技、生活等方面,需要小伙伴们长时间不间断的积累。今天国家事业单位考试网(www.chinasydw.org)给大家带来的常识相关考点是“电池的分类”

 

  电池的分类


  在选购新能源汽车时,你是否了解新能源汽车的续航电池呢?电池对新能源汽车的性能有哪些影响?今天让我们一起了解一下电池的那些事儿。


  总体来说,汽车领域的电池有三大种类:化学电池、物理电池和生物电池。


  化学电池


  化学电池是将化学能转化为电能的电池,是目前应用最广泛的电池种类。


  化学电池又可分为蓄电池及燃料电池。


  1. 蓄电池,也叫二次电池,这是因为蓄电池在放电后,能够用充电的方式使内部活性物质再生,将电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能。我们生活中手机的电池就属于蓄电池。目前常用的车用蓄电池有铅酸蓄电池、镍氢电池等。


  ○ 铅酸蓄电池的使用历史已有100多年,曾广泛用作内燃机汽车。它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但铅酸蓄电池比能量低,质量和体积太大,一次充电行驶里程较短,使用寿命短,使用成本过高,不适应未来新能源汽车发展需求。


  ○ 镍氢电池,电池能量储备大,重量更轻,使用寿命更长,并且对环境无污染,但制造成本太高,性能表现不是最优。目前代表车型有:丰田prius、福特汽车Ford Escape、雪佛兰Chevroiet Malibu等。


  2. 燃料电池,是一种将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置,是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。燃料电池有发电效率高,环境污染小,比能量高,噪音低,燃料范围广,可靠性高,易于建设等优点,是公认的最具有发展前途的发电技术。目前多用于航天飞行领域,民用商业化尚未实现。


  物理电池


  物理电池,以锂电池为代表,是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池是目前电动汽车以及新能源汽车最常用的电池,其主要优点包括:


  (1)能量比高,具有高储存能量密度,是铅酸蓄电池的6-7倍;


  (2)使用寿命长,使用寿命可达6年以上;


  (3)具备高功率承受力;


  (4)自放电率很低;


  (5)重量轻,相同体积下重量约为铅酸蓄电池的1/6-1/5。


  (6)高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用;


  (7)绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。


  目前在售电动汽车配备的锂电池主要有钴酸锂电池、磷酸铁锂电池及三元锂电池。


  ○ 钴酸锂电池,生产技术成熟,能量比高,但高温状态下稳定性差。常用于笔记本电脑电池。代表车型是特斯拉MODEL S。


  ○ 磷酸铁锂电池,具有目前车用锂电池中最好的稳定性,但能量密度较小,不适应低温,因此磷酸铁锂电池应用的车型不适合在北方行驶。代表车型有比亚迪e6、比亚迪秦、比亚迪唐等。


  ○ 三元锂电池,相对于钴酸锂电池安全性更高,低温时电池也更加稳定,更适合未来新能源汽车电池的发展趋势。但其电压低,能量密度介于磷酸铁锂电池和钴酸锂电池之间。目前代表车型有北汽新能源EV200、北汽新能源EU260、特斯拉Model 3等。


  这三类锂电池虽然已经被广泛应用在生活的各个领域,但均存在一定的安全性差问题,有发生爆炸的危险,如三星手机和苹果手机均发生过电池爆炸事件;同时,锂电池生产要求条件高,成本高,有些锂电池对使用环境温度还有限制,高温或低温都会有使用风险。因此,开发使用效能更高、更加安全的电池依然是一项重要课题。


  目前,除了以上三种常见电池以外,拥有更多优势的石墨烯电池逐渐进入各大车企研发部门的视野。石墨烯电池,是锂电池内添加石墨烯,从而开发出的一种新能源电池。石墨烯电池充电时间短,可把数小时的充电时间压缩至不到一分钟,石墨烯成分可以帮助锂电池降低产能时的热量,达到减少能量损失,减少了热量对电池的损害,从而提高了电池的使用寿命。但目前石墨烯电池成本昂贵,无法大规模应用。


  生物电池


  生物电池,是指将生物质能直接转化为电能的装置。2013年科学家已经发现可以把细菌体表蛋白生成的能量收集起来作为电能。被誉为未来电动车电池的重要发展方向。目前生物电池技术多用于航天宇宙飞船供电,民用领域尚未实现。


  刷题巩固


  锂电池已广泛用于手机和笔记本电脑等电子产品,锂电池的优点不包括(    )


  A. 能量密度高


  B. 使用寿命长


  C. 重量轻


  D. 生产条件要求低、成本低


  【解析】D。本题考查物理化学知识并选错误项。锂电池的优点:额定电压高、能量密度高、重量轻、使用寿命相对较长、具备高功率承受力、自放电率很低、高低温适应性强、绿色环保。缺点:安全性差,有发生爆炸的危险;生产要求条件高,成本高。故锂电池的优点不包括生产条件要求低、成本低。因此,选择D选项。