纯电动汽车电池的发展
电动汽车曾因为电池技术进步缓慢几近被淘汰。尽管发展偏慢,电动汽车电池也经历了漫长的成长历程。
随着电动汽车在19世纪出现,几乎所有电动汽车都是用铅酸电池驱动。
在20世纪初期,爱迪生公司开发了镍/铁电池用于电动汽车电池,它具有相对更高的比能量,也更耐用,同时也更耐滥用。与铅酸电池相比,其性能显著提高,但其高成本阻碍了其大规模商品化。
在20世纪的电动汽车发展中,也采用过多种其他电池,包括:镍/镉电池,镍/锌电池,钠/硫电池,钠/金属氯化物电池,锌/溴电池,锌/氯电池。然而,直到20世纪末,这些电池中没有一种在商业可行性方面能够与铅酸电池相比。
20世纪90年代中期电动汽车电池开发主要集中在镍氢电池上。PEVE开发了容量为A·h的12V镍氢电池模块,它采用空气制冷,用在丰田RAV-4EV和本田EVplus上。SAFT开发了相似的镍氢电池模块,采用液体制冷。应用在克莱斯勒EPIC小货车上。镍氢电池在电池模块级指标通常达到65W·h/kg和W/kg,足够提供EV续航里程超过英里。此外,达到0次的循环寿命指标为镍氢电池提供优异的耐久性和几倍于铅酸电池组的寿命。
后来,由于高能量密度锂离子电池开发的巨大进步。人们对电池驱动电动汽车有了新的兴趣。
鉴于锂离子电池有望达到更高的比能量,索尼公司和日立公司在20世纪90年代早期开发的电动汽车采用大型锂离子电池。通过改进制造技术、优化电池设计和引入新体系可以显著提高其稳定性。早期严重的安全性问题也被减轻。在成本方面,锂离子电池可满足电动汽车电池成本要求的远景目标。
此外,现在也鼓励开发超越锂离子电池的其他电池技术。鼓励开发的特定技术包括金属/空气电池。使用锂金属负极和/或取代反应正极的锂电池,使用多电子转移正极材料的锂/硫电池。如果解决循环寿命和安全问题,这些电池的比能量将会显著提高。
大连理工大学动力电池视野团队