新能源電池技術(shù)有哪些？

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)社會(huì)生活環(huán)境保護(hù)的要求，電池技術(shù)取得了一定的突破，在新一代新能源電池技術(shù)發(fā)展倡導(dǎo)下，新能源電池出現(xiàn)了很多的種類，比如鋰電池、鎳氫電池、鋁空氣電池、超級(jí)電容電池等。電池要能定義成新能源，必須符合對(duì)環(huán)境友好無(wú)污染的基本條件。

新能源電池技術(shù)和相應(yīng)種類介紹

1、新能源鋰電池

鋰離子電池單位質(zhì)量?jī)?chǔ)能為鉛酸電池的3倍，鋰聚合物電池為鉛酸電池的4倍，而且鋰資源較豐富，價(jià)格也不是很貴，是很有潛力的車(chē)用電池。

鋰電池具有比能量大、質(zhì)量輕、體積小、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)和環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今各國(guó)能量?jī)?chǔ)存技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

鋰是非常活潑的金屬，遇水會(huì)發(fā)生強(qiáng)反應(yīng)，因此，要保持鋰電池的長(zhǎng)壽命，含水率必須降低到30ug/g以下。

新能源鋰電池主要有鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池和聚合物鋰電池這幾種。這幾種電池的生產(chǎn)技術(shù)工藝主要有三種：卷繞式、疊片式。

卷繞式：主要是圓柱形鋰電池使用的生產(chǎn)方式，這個(gè)方式比較適合生產(chǎn)低容量方面的電池，如18650電池。卷繞式內(nèi)阻較高，因?yàn)榫砝@式的電芯通常是單一極耳。

內(nèi)阻不同造成成品電池在充放電循環(huán)中產(chǎn)熱量的不同以及電池容量衰減快慢不同，很明顯疊片式的電池電池容量衰減更慢。

疊片式工藝相當(dāng)于多極片并聯(lián)起來(lái)，更容易在短時(shí)間內(nèi)完成大電流的放電，有利于電池的倍率性能。而卷繞式工藝則正好相反，單一極耳導(dǎo)致倍率性能略差。

疊片式：疊片式工藝生產(chǎn)的電芯具有較低內(nèi)阻，而疊片式的電芯可以看成是多極耳式的，大大降低了其內(nèi)阻。

隨著充放電循環(huán)的持續(xù)進(jìn)行，電池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生熱量繼而影響電池的溫度。對(duì)于疊片式電池來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部的溫度分布較為均勻，而卷繞式電池由于極片與隔膜之間只有單方向的熱傳遞方式，就導(dǎo)致溫度梯度分布現(xiàn)象比較嚴(yán)重，出現(xiàn)內(nèi)部高溫、外部低溫的現(xiàn)象。溫度分布不均勻?qū)е码姵卦诔浞烹娺^(guò)程中，高溫位置活物質(zhì)率先失活，不能進(jìn)行脫嵌鋰離子的功能，進(jìn)而影響到其它位置的快速衰減，影響電池的性能。

2、新能源鎳氫電池

目前在新能源汽車(chē)上使用的鎳金屬電池主要有鎳鎘電池和鎳氫電池。其中鎳鎘電池含有重金屬，使用遺棄后對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。

鎳氫電池是一種綠色鎳金屬電池，不存在重金屬污染問(wèn)題，具有比能量、比功率以及循環(huán)壽命較高的優(yōu)點(diǎn)。

但是價(jià)格高、均勻性差（特別是高速率、深放電下電池之間的容量和電壓差較大）、自放電率較高、性能水平和現(xiàn)實(shí)要求還有差距等問(wèn)題影響著鎳氫電池在新能源車(chē)上的廣泛應(yīng)用。

目前國(guó)內(nèi)鎳氫電池在汽車(chē)上的運(yùn)用仍處于研發(fā)匹配階段，主要向國(guó)外采購(gòu)。

3、超級(jí)電容

超級(jí)電容是為了滿足混合電動(dòng)汽車(chē)能量和功率實(shí)時(shí)變化的要求而提出的一種能量存儲(chǔ)裝置，一般和其他蓄電池聯(lián)合應(yīng)用作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電源，可以滿足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)功率的要求而不降低蓄電池的壽命。

它是一種電化學(xué)電容，兼具電池和傳統(tǒng)物理電容的優(yōu)點(diǎn)：充放電過(guò)程高度可逆，可進(jìn)行高效率的快速秒級(jí)充放電、比功率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

但是超級(jí)電容的比能量小、續(xù)航里程短。改善方法：①與燃料電池或蓄電池連用；

②在交通線路的兩頭建立充電站。

4、燃料電池

燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。

它具有不需要燃燒、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件、無(wú)噪聲、運(yùn)行壽命長(zhǎng)、可靠性高、維護(hù)性能好等優(yōu)點(diǎn)。氫燃料電池汽車(chē)是真正意義上的零排放、零污染的汽車(chē)，是解決當(dāng)今交通和環(huán)境問(wèn)題的最佳方案之一，代表著汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展方向。

5、太陽(yáng)能電池

太陽(yáng)能電池是一種把光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。但由于存在光電轉(zhuǎn)換效率不高、價(jià)格高、電池系統(tǒng)配置較復(fù)雜等問(wèn)題，近期內(nèi)還不能大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，只能作為電動(dòng)汽車(chē)的補(bǔ)充電源。

太陽(yáng)能作為最清潔的和取之不盡用之不竭的能源，對(duì)它的研究和應(yīng)用必將會(huì)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。