1.?鋁空氣電池的工作原理
鋁空氣電池的化學反應與鋅空氣電池類似,鋁空氣電池以高純度鋁Al(含鋁99.99%)為正極、氧為負極,以氫氧化鉀(KOH)和氫氧化鈉(NaOH)水溶液為電解質(zhì)。鋁攝取空氣重的氧,在電池放電時產(chǎn)生化學反應,鋁和氧作用轉(zhuǎn)化為氧化鋁。鋁空氣電池的進展十分迅速,它在EV上的應用已取得良好效果,是一種很有發(fā)展前途的空氣電池。
2.?鋁空氣電池的構(gòu)造
在單體電池中以鋁(Al)為正極、氧為負極,在鋁空氣電池兩側(cè)有一對輔助空氣電極,作為鋁空氣電池負極,在工作時只消耗鋁和少量的水。
3.?鋁空氣電池的特點
● 比能量大?
鋁空氣電池的理論比能量可達8100Wh/kg,目前的鋁空氣電池的實際比能量只達到350Wh/kg,但也是鉛酸電池的7~8倍、鎳氫電池的5.8倍、鋰電池的2.3倍。采用鋁空氣電池后,車輛能夠明顯地提高續(xù)駛里程,國外有關(guān)資料介紹,美國加利福尼亞州在使用鋁空氣電池的電動汽車上,有過只更換一次鋁電極續(xù)駛里程達1600km的記錄。
● 質(zhì)量輕
我國開發(fā)和研制的牽引用動力型鉛酸蓄電池的總能量為13.5kWh,總質(zhì)量為375kg。而同樣能量的鋁空氣電池總質(zhì)量僅45kg,為鉛酸蓄電池質(zhì)量的12%。由于電池質(zhì)量大大減輕,車輛的整備質(zhì)量也降低,可以提高車輛的裝載能量或延長續(xù)駛里程。
● 鋁沒有毒性和危險性
鋁對人體不會造成傷害,可以回收循環(huán)使用,不污染環(huán)境。鋁的原材料豐富,已具有大規(guī)模的鋁冶煉廠,生產(chǎn)成本較低。鋁回收再生方便,回收再生成本也較低。而且可以采用更換鋁電極的方法,來解決鋁空氣電池充電較慢的問題。
雖然鋁空氣電池含有高的比能量,但比功率較低,充電和放電速度比較緩慢,電壓滯后,自放電率較大,需要采用熱管理系統(tǒng)來防止鋁空氣電池工作時的過熱。