電動車電池的工作原理是什么?

電動車電池的工作原理是將化學能轉化為電能。

常見的電動車電池如鉛酸蓄電池,其內部有陽極膏狀二氧化鉛(PbO?)和陰極海綿狀純鉛(Pb),浸在電解液硫酸(H?SO?)中,兩極間產生 2 伏化學電勢從而產生電流。放電時,正極二氧化鉛(PbO?)和負極鉛(Pb)都生成硫酸鉛,硫酸被消耗且生成水,硫酸濃度降低,化學方程式為 Pb + PbO? + 2H?SO? = 2PbSO? + 2H?O。充電時則是上述反應的逆過程,正負極板上的硫酸鉛分別變成二氧化鉛和海綿狀鉛,電解液中的水分子消耗,硫酸分子生成,硫酸濃度升高,化學方程式為 2PbSO? + 2H?O = Pb + PbO? + 2H?SO?。

通常見到的 12 伏蓄電池是由 6 組 2 伏電池組裝而成,包括極板、隔板、電解液和殼體。極板有正極板和負極板,由耐腐蝕且有一定強度的材料制成,呈柵格網片狀,正極柵格填涂膏狀二氧化鉛,負極柵格填涂活性鉛。電解液由純硫酸與純蒸餾水按一定比例混合而成。

另外,鋰離子電池也是常見的電動車電池類型。它由正極、負極、電解質和隔膜組成,正極通常采用鋰鈷酸或鋰鐵酸,負極采用石墨或炭素材料,電解質是有機溶液,隔膜防止正負極間短路。充電時外部電源向電池正極提供電能,使正極生成鋰離子,同時負極釋放電子,電荷被儲存。放電時電池正極的鋰離子被輸送到負極,形成電流輸出。

鋰離子電池的充放電過程不引起電極化學反應,具有高能量密度和長壽命。不過,溫度、電流和電壓會影響其性能,低溫下放電能力下降、電壓降低,溫度劇烈變化可能損害電池結構和性能,電流和電壓變化也影響工作狀態,所以要控制充放電過程中的電流和電壓。

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