能够被电动自行车采用的有以下四种动力蓄电池,即阀控铅酸免维护蓄电池、胶体铅酸蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子电池。
铅酸蓄电池
铅蓄电池因其价格便宜、材料来源丰富、比功率较高、技术和制造工艺较成熟、资源回收率综合因素被各国各种电动车普遍采用和广泛研究。电动自行车作为省力、方便、快速、舒适、、零排放的个人交通工具已被人们广泛接受,并受到国家的重视。由发展研究中心、国家、建设部、科技部等参与的《轻型电动车产业发展战略研究》课题组提出了“轻型电动车产业发展战略研究”报告。电动自行车的国保有量已达3000万辆以上。95%以上的电动自行车都用阀控铅蓄电池。
已商品化的电动自行车的绝大多数是使用的密封式铅酸蓄电池,使用中不需要经常补充水分,免维护。其主要化学反应是:pbo2+2h2so4+pb←充电、放电→ 2pbso4+2h2o
铅酸蓄电池充电时变成铅的阴阳两极的海绵状铅把固定在其中的成分释放到电解液中,分别变成海绵状铅和氧化铅,电解液中的浓度不断变大;反之放电时阳极中的氧化铅和阴极板上的海绵状铅与电解液中的发生反应变成铅,而电解液中的浓度不断降低。当铅酸蓄电池充电不足时,阴阳两极板的铅不能完转化变成海绵状铅和氧化铅,如果长期充电不足,则会造成铅结晶,使极板,电池品劣;反之如果电池过度充电,阳极产生的氧气量大于阴极的吸附能力,使得蓄电池内压增大,导致气体外溢,电解液减少,还可能导致活性物质软化或脱落,电池寿命缩短。
该类型电池的深循环寿命性能又有新的、突破性进展。主要表现为:2h率()放电初始容量达到14ah;2h率比能量达到38wh/kg;放电的循环寿命超过400次,放出总容量为4500ah,相应累计行驶里程约18000km(以4km/ah计,以下同)。的深循环寿命超过600次,放出总容量为6151ah,相应累计行驶里程约24600km。如果以容量低于7ah为寿命终止标志,深循环寿命为943次循环,放出总容量为8710ah,相应累计行驶里程约34800km。如果按深循环寿命250次或放出的总容量为2250ah、相应累计行驶里程为9000km的电池组可使用1年。
在安性好、循环性能好、比容量高的新型正极材料发展的推动下,电动自行车用的锂离子蓄电池已接近实用。有几家已可提供较成熟的、装有电池管理系统(bms)的电动自行车用锂离子蓄电池。也有专门生产用锂离子蓄电池的电动自行车厂家。笔者认为电动自行车用的锂离子蓄电池将是首先商业化、大批量在车上使用的动力型电池;它将是继铅蓄电池之后所占比例较大的实用化电池,也将成为用于电动自行车产品的电池。关于大型锂离子蓄电池在纯电动轿车和电动巴士,以及在混合电动车上,展览示范的已有不少。根据锂离子蓄电池发展水平和经验,认为电动自行车用48v10ah以下电池组的安性是有保障的,但大型锂离子蓄电池要在商业化电动车辆上使用还要做许多艰苦的工作,其原因主要是:纯电动轿车和电动巴士,以及混合电动车上使用的电池数量多、系统复杂,安性难度更大,对性和一致性的要求更高,价格太。曾经过深圳比亚迪要在2005年提供200辆以锂离子蓄电池为动力源的电动轿车组成出租车队之事,已推迟到2007年了。