锂离子电池能驱动汽车吗?

混合动力汽车图片画廊:雪佛兰伏特,一种插电式混合动力设计运行高达40英里的锂离子电池组。查看更多混合动力汽车图片。"width=
图片画廊:混合动力汽车雪佛兰Volt是一款插电式混合动力汽车,使用锂离子电池组可行驶40英里。查看更多混合动力汽车图片
亚历克斯黄/盖蒂图片社

朝着混合动力而且电动汽车这似乎是汽车技术发展的自然步骤。分析人士预计油价不会下跌汽油价格在不久的将来,汽车制造商将有效地加速寻找下一个为汽车提供动力的最佳方法。如果最近概念车主要汽车制造商的预测是准确的,锂离子电池(锂)也许就是那颗神奇的子弹。

就拿雪佛兰沃蓝达.这是通用汽车的插电式混合动力车一款完全依靠锂电池续航40英里(64.3公里)的概念车。之后是小气体引擎将接管另外600英里(965公里)。这意味着许多人可以在不消耗一滴汽油的情况下完成日常通勤。此外,该公司计划到2010年开始批量生产。

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你可以把汽车插到电源插座上给锂离子电池充电。"width=
你可以把汽车插到电源插座上给锂离子电池充电。
VisionsofAmerica /乔Sohm /盖蒂图片社

在锂电池潮流中,雪佛兰并不是唯一一家。吉普、凯迪拉克、道奇、路虎、克莱斯勒和土星都预览了2008年的概念车,这些车都采用了锂离子电池组,以实现更环保的驾驶[来源:马奥尼].

为什么首先要对锂离子电池献媚呢?丰田公司在2008年6月推出的普锐斯和两款新型混合动力车使用了镍氢电池.根据最近的EPA标准在美国,普锐斯每加仑汽油的总行驶里程为46英里,更不用说它的热销了。【来源:gov上].

但就能源而言,锂离子电池的威力更大。与传统的铅酸电池和镍氢电池相比,锂离子电池在更小的空间内储存更多的能量。锂在所有金属中具有最大的能量密度和电化学电位,这就是它持久的原因[来源:Buchmann]。在路上行驶的混合动力车的镍氢电池也很重,限制了它们的潜力,而锂离子电池可以在不加重汽车重量的情况下提高速度。由于这种特性,您可以在许多消费电子产品中找到它们的较小版本,例如笔记本电脑手机而且ipod

但是锂离子电池要想成为未来的主流电池,还有一段路要走汽油即安全性、成本和寿命。我们将在下一页检查安全问题。

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锂离子电池安全问题

锂离子电池组和电池有各种形状和大小,但它们都是相似的。看看里面的包和细胞是什么样子的。"width=
锂离子电池组和电池有各种形状和大小,但它们都是相似的。看看里面的包和细胞是什么样子的。

记得当笔记本电脑着火了在2006年?那就是锂离子电池。

由过热引起的随机爆炸并不是一个普遍的问题,但尽管如此,锂离子电池制造商索尼在1991年推出了第一个商业化的锂离子电池,因此不得不召回超过600万台电脑[来源:羊肉].

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锂离子电池组和电池有各种形状和大小,但它们都是相似的。看看里面的包和细胞是什么样子的。"width=
锂离子电池组和电池有各种形状和大小,但它们都是相似的。看看里面的包和细胞是什么样子的。

在那之后的几年里锂电池还没有完全恢复安全的声誉。现在你知道为什么把它放在车里会让一些人有点坐立不安了吧。

为什么会有爆炸的可能?锂离子电池的工作原理是通过一层薄层将其正极和负极分开电解液.电解液被穿孔,以允许锂离子从腔室的一侧通过到另一侧,从而产生电流。制造过程中产生的微小金属碎片可能会卡在这些穿孔中,阻止离子自由流动。压力和热量会积聚,导致爆炸。此外,让离子移动太快也会导致过热。

那么全18新利最新登入电动汽车是如何特斯拉跑车能在不冒大爆炸风险的情况下在引擎盖下装6831个锂离子电池吗?特斯拉驱动汽车的能量存储系统配备了一个冷却系统这样可以确保电池不会过热。它还能调节离子流动的速度,以防止离子再次充电或过快流失。

自从汽车公司和科学家们意识到锂离子电池的广阔潜力后,他们投入了大量的时间和金钱来寻找减少安全隐患的方法。例如,纳米技术,研究原子而纳米结构,也许能够阻止这些危险的爆炸。新型纳米材料,如纳米磷酸盐,不像石墨,传统的锂离子电解质那样容易短路[来源:彼得].

说到时间和金钱,在锂离子电池隆重进入消费汽车世界之前,它们需要更便宜、更持久。了解为什么和如何在下一页。18新利最新登入

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锂离子电池的成本和寿命

光滑的特斯拉零售价超过10万美元,部分原因是锂离子电池价格高昂。"width=
光滑的特斯拉零售价超过10万美元,部分原因是锂离子电池价格高昂。
迈克Gaustella摆姿/盖蒂图片社

特斯拉跑车相当于每加仑汽油行驶256英里。只要给它插上电源一晚上,你就可以连续行驶250英里(402公里)而不用在加油站停车。但有一个问题——2009年款的零售价超过10万美元。

这一高昂价格的部分原因在于其时尚的跑车设计和配套设施,以及在四秒内从零加速到每小时60英里的动力——这一加速速度可在性能最佳的汽油跑车之列。但这种力量并不便宜。事实上,锂离子电池比镍氢电池贵四到五倍[来源:教皇].由于可用于汽车的电池组每个售价在1万美元至1.5万美元之间,寻找更便宜的替代品将是汽车公司想要销售它们的主要障碍[来源:教皇].

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电池寿命也有问题。比如你装在电视里的AA电池远程控制在美国,锂离子电池最终会报废。即使你不使用它们,它们也会在制造出来后开始降解。你可以给它们充电,但次数有限。这就像试图装满一个水罐,这个水罐有一个小洞,随着使用的增加,这个洞会越来越大。

我们用循环寿命来衡量电池的寿命,或者你可以让它关机、充电和再次使用的次数。使用锂离子电池,从完全充满电的电池开始,会给你更长的单个循环寿命,但会减少你从中获得的循环次数。由于这个原因,特斯拉跑车不允许你充电超过95%的原始电量,或让它消耗到不到2%[来源:埃伯哈德和斯特劳贝尔].此外,该公司预计电池组的续航里程为10万英里,也就是5年。到那时,你就得更换电池了。

与安全问题一样,研究人员正在寻找一种更持久的锂替代品。纳米技术似乎又一次引领了潜在的解决方案。牵牛星纳米技术公司(Altair Nanotechnologies)在2006年宣布,他们发现了一种新材料——钛酸锂(lithium titanate),这种材料的寿命远远超过锂离子电池,而且充电速度更快,而且价格相同。加拿大汽车公司凤凰汽车公司正在其电动汽车系列中使用钛酸锂电池100多英里航程

东芝还推出了一款快速充电的锂离子电池自行车该公司最终希望在汽车上测试的工程车辆[来源:微软全国有线广播电视公司].2008年6月,丰田还公布了到2009年与生产混合动力电池的公司合作开发锂离子电池的计划(来源:Kim)。

在锂离子电池的开发中投入了如此多的能量,在不久的将来,锂离子电池很有可能成为我们汽车的燃料。有关未来汽车和相关18luck手机登录信息的更多信息,请访问下一页的链接。

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更多优质链接

  • 依曼。“锂离子电池是理想的电池吗?”电池的大学。2006年11月更新。(2008年6月26日)
  • Bullis,凯文。“锂离子汽车。”技术审查。麻省理工学院。2006年3月24日(2008年6月26日)http://www.technologyreview.com/Biztech/16624/page1/
  • 白色短衣,瑞克。《混合动力电池:不会磨损吗?》消费者指南自动。(2008年7月1日)https://consumerguideauto.hows18新利最新登入tuffworks.com/hybrid-batteries-none-the-worse-for-wear-cga.htm
  • 埃伯哈德,马丁和斯特劳贝尔,JB。《电池知识》。特斯拉汽车公司。11月30日。2006.(2008年6月26日)http://www.teslamotors.com/blog2/?p=39
  • 凯文·豪尔报道。“高油价推动新型混合动力电池的发展。”麦克拉奇报业集团。2008年6月8日。(2008年6月26日)http://www.mcclatchydc.com/226/story/39869.html
  • 金,Chang-Ran。“丰田将于2009年开始生产锂离子电池。”2008年6月11日(2008年6月26日)http://www.boston.com/news/world/asia/articles/2008/ 06/11/ toyota_to_start_lithum_ion_battery_output_in_2009 /
  • 兰姆(Gregory M. Lamb)著。“寻找更好的电池还在继续。”基督教科学箴言报。二零零六年九月十八日。(2008年6月26日)http://www.csmonitor.com/2006/0918/p13s01-stct.html
  • LaReau,杰米。“通用汽车的卢茨谈到了锂离子电池、汽车和丰田。”汽车新闻。2007年11月19日。
  • 马奥尼,帕特里克·G。“不同颜色的概念车……绿色。”机的设计。2008年4月10日(2008年6月26日)
  • 微软全国有线广播电视公司的员工。“电动汽车电池的突破?”微软全国有线广播电视公司。2007年12月13日。(2008年6月26日)http://www.msnbc.msn.com/id/22240865/
  • 彼得,汤姆,A。“电池技术开始追赶高科技。”基督教科学箴言报。2007年3月15日。(2008年6月26日)http://www.csmonitor.com/2007/0315/p14s01-stct.html
  • 教皇,瑞克。“电池动力汽车的竞争已经开始:尽管目前存在成本和安全方面的担忧,但汽车制造商认为插电式和混合动力汽车是未来汽油价格为每加仑5美元的补救措施。”麦克拉奇——论坛商业新闻。2008年6月18日。(2008年6月26日)http://www.chicagotribune.com/business/chi-wed-car-batteries_06-17jun18,0,4936123.story
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