【摘要】：采用铝空气电池后,车辆能够明显地提高续驶里程,国外有关资料介绍,美国加利福尼亚在使用铝空气电池的电动汽车上,有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km的记录。而同样能量的铝空气电池总质量仅为45kg,为铅酸蓄电池质量的12%由于电池质量大大减轻,车辆的整备质量也降低,可以提高车辆的装载能量或延长续驶里程。而且可以采用更换铝电极的方法,来解决铝空气电池充电较慢的问题。
1.铝空气电池的工作原理
铝空气电池的化学反应与锌空气电池类似,铝空气电池以高纯度铝A1(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。其化学反应方程式为
2.铝空气电池的特点
铝空气电池的发展十分迅速,它在电动汽车上的应用已取得良好效果,是一种很有发展前途的空气电池。
它的主要优点如下。
(1)比能量大。铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg,目前的铝空气电池的实际比能量值达到350Wh/kg,但也是铅酸电池的7～8倍、镍氢电池的5.8倍、锂电池的2.3倍。采用铝空气电池后,车辆能够明显地提高续驶里程,国外有关资料介绍,美国加利福尼亚在使用铝空气电池的电动汽车上,有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km的记录。
(2)质量轻。我国开发和研制的牵引用动力型铅酸蓄电池的总能量为13.5k Wh,总质量为375kg。而同样能量的铝空气电池总质量仅为45kg,为铅酸蓄电池质量的12%由于电池质量大大减轻,车辆的整备质量也降低,可以提高车辆的装载能量或延长续驶里程。
(3)铝没有毒性和危险性。铝对人体不会造成伤害,可以回收循环使用,不污染环境。铝的原材料丰富,已具有大规模的铝冶炼厂,生产成本较低。铝回收再生方便,回收再生成本也较低。而且可以采用更换铝电极的方法,来解决铝空气电池充电较慢的问题。
铝空气电池所存在的缺点与锌空气电池差不多,主要还是比功率较低,充电和放电速度比较缓慢,电压滞后,自放电率较大,需要采用热管理系统来防止铝空气电池工作时过热。
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