各種電動車電池優(yōu)缺點(diǎn)對比
鉛酸電池
目前市場上電動自行車使用的電池品種很多。除了使用量最大的閥控密封式鉛酸蓄電池以外，還有鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池、鋅空電池等等。這些蓄電池都具有各自獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，以下我們就來分別認(rèn)識一下各電池的特性與功用。
鉛酸電池
其中，以鉛酸蓄電池為數(shù)量最多。鉛酸蓄電池的價(jià)格最低，也最常用，中國是全世界鉛酸蓄電池最大的生產(chǎn)國。其含污染的成分比較少，可回收性好。缺點(diǎn)是比容小。也就是說，在同樣的容量下，電池重量和體積都大。目前的鉛酸蓄電池基本上是由浮充類型的電池發(fā)展而來的。浮充電池不適應(yīng)快速充電和大電流放電，雖然技術(shù)人員的花費(fèi)了大量的心血進(jìn)行了卓有成效的改進(jìn)，可以進(jìn)入實(shí)用了，但是其壽命還是非常不理想的。膠體電池膠體電池屬于鉛酸蓄電池的一種發(fā)展分類，最簡單的做法，是在硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電液變?yōu)槟z態(tài)。電液呈膠態(tài)的電池通常稱之為膠體電池。廣義而言，膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別不僅僅在于電液改為膠凝狀。例如非凝固態(tài)的水性膠體，從電化學(xué)分類結(jié)構(gòu)和特性看同屬膠體電池。又如在板柵中結(jié)附高分子材料，俗稱陶瓷板柵，亦可視作膠體電池的應(yīng)用特色。近期已有實(shí)驗(yàn)室在極板配方中添加一種靶向偶聯(lián)劑，大大提高了極板活性物質(zhì)的反應(yīng)利用率，據(jù)非公開資料表明可達(dá)到70wh/kg的重量比能量水平，這些都是現(xiàn)階段工業(yè)實(shí)踐及有待工業(yè)化的膠體電池的應(yīng)用范例。
膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別，從最初理解的電解質(zhì)膠凝，進(jìn)一步發(fā)展至電解質(zhì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的電化學(xué)特性研究，以及在板柵和活性物質(zhì)中的應(yīng)用推廣。其最重要的特點(diǎn)為：用較小的工業(yè)代價(jià)，沿已有150年歷史的鉛酸電池工業(yè)路子制造出更優(yōu)質(zhì)的電池，其放電曲線平直，拐點(diǎn)高，比能量特別是比功率要比常規(guī)鉛酸電池大20%以上，壽命一般也比常規(guī)鉛酸電池長一倍左右，高溫及低溫特性要好得多。
鎳氫電池
鎳氫電池的比容比鉛酸蓄電池好很多，單體電池的壽命也比較好，其大電流充放電特性也比鉛酸蓄電池好。問題是鎳氫電池串連電池組的管理問題比較多，一旦發(fā)生過充電以后，就會形成單體電池隔板熔化的問題，導(dǎo)致整組電池迅速失效。所以，國產(chǎn)的鎳氫電池的關(guān)鍵技術(shù)問題還是充電器和電池管理系統(tǒng)的問題，而這個問題還沒有引起各個電池制造商和車廠足夠的重視。所以，鎳氫電池的發(fā)展收到很大的制約。 鎳鎘電池鎳鎘電池的大電流特性比鎳氫電池好，其抗過充電特性也比鎳氫電池好，中國又是世界上鎳鎘電池的生產(chǎn)大國。一些人提出鎘污染的問題，中國現(xiàn)在還在大量的向歐洲出口鎳鎘電池及其應(yīng)用產(chǎn)品，歐洲到2006年才開始限制。據(jù)中央電視臺播放的消息，神州五號還是采用鎳鎘電池的。這是其相對比較高的可靠性的優(yōu)點(diǎn)使該品種電池還在應(yīng)用與宇航設(shè)備上。這樣看，電動自行車方面過早的使鎳鎘電池退出應(yīng)用是否有一些過激?而鎳鎘電池的成本和充電器的成本都明顯低于鎳氫電池，只要回收處理好了，還是應(yīng)該保留這個電池品種的。
鋰離子電池
鋰離子電池的比容要好于鎳氫電池，對于同樣容量的鉛酸蓄電池來說，鋰離子電池的重量相當(dāng)于一臺筆記本電腦，這樣老弱婦孺就都可以使用了。其壽命也可以比鎳氫電池做得好。目前的手機(jī)電池基本上都是采用這種電池。鋰電池的內(nèi)阻相對比較大，在電動自行車上使用會出現(xiàn)電池即將完全放電的時候感覺車的動力不足。鋰離子電池更主要的問題是在過充電和過放電狀態(tài)電池會發(fā)生爆炸，手機(jī)電池都是使用的單體電池，再經(jīng)過良好的保護(hù)電路來配合使用，基本上杜絕了電池爆炸的問題。而在電動自行車上使用，必須要使用串連電池組，而串連電池組的保護(hù)電路的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單體電池的保護(hù)電路，其材料成本也大大增加。目前一個良好的鋰電池保護(hù)電路的成本接近電池本身的價(jià)格。而聚合物鋰電池的爆炸殺傷力低于鋰離子電池，但是，也存在著爆炸和燃燒的可能性。這也是與鋰離子電池一樣需要解決問題的。
鋅空電池
鋅空電池以其比容大、污染小而著稱于世。電池采用換電的方法，更新電池鋅板。更換一次鋅板可以使用160公里到220公里。上海已經(jīng)在全國率先垂范的開展了鋅空電池在電動自行車方面的應(yīng)用，在全市設(shè)立了數(shù)十個換電網(wǎng)點(diǎn)，開創(chuàng)了鋅空電池在電動自行車方面應(yīng)用的先河。其局限性是：暫時還無法在上海以外的地方開展應(yīng)用試驗(yàn)，同時其使用成本也是鉛酸蓄電池的數(shù)倍。如果，再進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，有進(jìn)一步降低使用成本的可能性。
