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电动汽车动力电池结构解析

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了满足构成电池的条件,电池需包含以下基本组成部分:①正极活性物质。它具有较低的电极电位,电池工作时进行氧化反应或阳极过程。有的电解质也参加电极反应而被消耗。电解质对于电子来说必须是非导体,否则将会产生电池单体的自放电现象。作为电池的容器,电池的外壳材料必须能经受电解质的腐蚀,而且应该具有一定的机械强度。电池本身可以制成各种形状和结构,如圆柱形、扣式、扁平和方形。

电动汽车动力电池结构解析

电池是一种把化学反应所释放的能量直接转变成直流电能的装置。要实现化学能转变成电能的过程,必须满足如下条件:

①必须使化学反应中失去电子的氧化过程(在负极进行)与得到电子的还原过程(在正极进行)分别在两个区域内进行,这与一般的氧化还原反应存在区别。

②两电极间必须具有离子导电性的物质。

③化学变化过程中电子的传递必须经过外线路。

为了满足构成电池的条件,电池需包含以下基本组成部分:

①正极活性物质。它具有较高的电极电位,电池工作(即放电)时进行还原反应或阴极过程。为了与电解槽的阳极和阴极区别开,在电池中称作正极。

②负极活性物质。它具有较低的电极电位,电池工作时进行氧化反应或阳极过程。为了与电解槽的阳极和阴极区别开,在电池中称作负极。

③电解质。它拥有很高的、选择性的离子电导率,提供电池内部离子导电的介质。大多数电解质为无机电解质水溶液,少部分电解质也有固体电解质、熔融盐电解质、非水溶电解质和有机电解质。有的电解质也参加电极反应而被消耗。电解质对于电子来说必须是非导体,否则将会产生电池单体的自放电现象。(www.xing528.com)

④隔膜。为了保证正、负极活性物质绝对不直接接触而短路,又要保持正、负极之间尽可能小的距离(以使电池具有较小的内阻),在正、负极之间必须设置隔膜。隔膜材料本身都是绝缘良好的材料,如橡胶、玻璃丝、聚丙烯聚乙烯聚氯乙烯等,以防止正、负极间的电子传递和接触。同时,隔膜材料要求能耐电解质的腐蚀和正极活性物质的氧化作用,并且隔膜还要有足够的孔隙率和吸收电解质溶液的能力,以保证离子运动

⑤外壳。作为电池的容器,电池的外壳材料必须能经受电解质的腐蚀,而且应该具有一定的机械强度。铅蓄电池一般采用硬橡胶,碱性蓄电池一般采用镀镍钢材。近年来,由于塑料工业的发展,各种工程塑料(如尼龙、ABS、聚丙烯和聚苯乙烯等)已成为电池壳体常用的材料。

除了上述主要组成部分外,电池还常常需要导电栅、汇流体、端子和安全阀等零件。

电池本身可以制成各种形状和结构,如圆柱形、扣式、扁平和方形。不同形状的电池如图2-12所示。

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图2-12 不同形状的电池

a)方形电池 b)圆柱形电池 c)纽扣电池

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