新能源汽車發(fā)展得如火如荼的今天，相信大家都對純電動汽車的商家如數(shù)家珍，比如國外品牌比較出名的有特斯拉電動汽車、寶馬i3等、國內(nèi)新能源汽車有號稱電動汽車領(lǐng)頭羊的比亞迪純電動汽車、還有吉利純電動汽車及奇瑞電動汽車等。但是，電動汽車最為關(guān)鍵的核心部件——動力電池，大家又了解多少呢？

關(guān)于動力電池，由于內(nèi)容比較多，我們這里先介紹動力電池的類型、關(guān)鍵性能指標以及三種典型動力電池。

1、動力電池的類型

從系統(tǒng)的角度來說，電池分為化學電池、物理電池和生物電池三大類。

對于我們比較熟悉的化學電池，則是按正負極材料分為鋅錳電池系列、鎳鎘鎳氫系列、鉛酸系列、鋰電池系列等，也就是鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池等目前車輛比較常用的動力電池。

另外，物理電池是利用光、熱、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池，如太陽能電池、超級電容器、飛輪電池等。生物電池是利用生物化學反應發(fā)電的電池，如微生物電池、酶電池、生物太陽電池等。

2、動力電池的關(guān)鍵性能指標

電池的性能指標主要有電壓、容量、內(nèi)阻、能量、功率、輸出效率、自放電率、使用壽命等，根據(jù)電池種類不同，其性能指標也有差異。

這么多個性能指標，我們這里暫且介紹一下電壓、容量、能量以及功率。

? 電壓

首先，我們介紹一下電池的電壓，因為可以電池的電壓的大小，判斷我們的電池的電量狀態(tài)。所以電池電壓是非常關(guān)鍵的一個性能指標，那么電壓分為端電壓、開路電壓、額定電壓、充電終止電壓和放電終止電壓。這么多電壓我們看一下是什么意思。

那么工作電壓與開路電壓的關(guān)系又是什么呢？在電池放電工作狀態(tài)下，當電流流過電池內(nèi)部時，需要克服電池的內(nèi)阻所造成阻力，故工作電壓總是低于開路電壓，充電時則與之相反。鋰離子電池的放電工作電壓在3.6V左右。

? 容量

電池在一定的放電條件下所能放出的電量稱為電池的容量。常用單位為安培小時，它等于放電電流與放電時間的乘積?？梢苑譃槔碚撊萘?、實際容量、標稱容量和額定容量等。

例如，鋰離子電池規(guī)定在常溫、恒流(1C)、恒壓(4.2V)控制的充電條件下，充電3h、再以0.2C放電至2.75V時，所放出的電量為其額定容量。

? 能量

電池的能量是指在一定放電制度下，電池所能輸出的電能，單位是Wh或kWh。它影響電動汽車的行駛距離。能量分為理論能量、實際能量、比能量和能量密度。

比能量也稱質(zhì)量比能量，是指電池單位質(zhì)量所能輸出的電能，單位是Wh/kg，常用比能量來比較不同的電池系統(tǒng)，影響電動汽車整車質(zhì)量和續(xù)駛里程的重要指標。而能量密度也稱體積比能量，是指電池單位體積所能輸出的電能，單位是Wh/L，則影響蓄電池的布置空間。

? 功率

電池的功率是指電池在一定放電制度下，單位時間內(nèi)所輸出能量的大小，單位為W或kW。電池的功率決定了電動汽車的加速性能和爬坡能力。

比功率是影響電動汽車加速和爬坡能力等動力性的重要指標，而且需要注意的是：與蓄電池放電深度DOD密切相關(guān)，在表示蓄電池比功率時要指出蓄電池DOD。

3、典型動力電池介紹

鑒于上述那么多種動力電池，我們挑選三種車輛比較常見或常用的動力電池來介紹

? 鉛酸動力電池

鉛酸蓄電池自1859年發(fā)明以來，其使用和發(fā)展已有100多年的歷史，廣泛用作內(nèi)燃機汽車的起動動力源。電動汽車用鉛酸蓄電池要用于給電動汽車提供動力，它的主要發(fā)展方向是提高比能量，增大循環(huán)使用壽命。

鉛酸蓄電池作為純電動汽車動力電源在比能量、深放電循環(huán)壽命、快速充電等方面均比鎳氫電池、鋰離子電池差，不適合于電動轎車。但由于其價格低廉，國內(nèi)外將它的應用定位在速度不高、路線固定、充電站設立容易規(guī)劃的車輛和作為起動機和電子電器設備的電源。目前一般用于高爾球場的轉(zhuǎn)用車或者低速電動汽車上，例如：力帆320e、唐駿王子、道爵開拓者、宏瑞h3等。

? 鎳氫動力電池

德國Varta公司開發(fā)的超高功率鎳氫電池(HEV-10 UHP cells)功率密度已達到1000W/kg，但其比能量僅為40Wh/kg。 法國Saft公司的4/5SF型(Φ41mm×93mm)高功率鎳氫電池容量為14Ah， 比能量為47Wh/kg，80%充電態(tài)對應的比功率為900 W/kg，體積比功率達2500W/l。

我國也有很多單位一直從事混合動力汽車用鎳氫電池的研究(90年代初)。中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所長期從事鎳氫電池及相關(guān)材料的研究和開發(fā)，北京有色總院、中山電池公司、湖南神舟科技、春蘭集團、鞍山三普等單位均從不同角度做過大量積極有益的工作，取得了很大的進展。

目前占世界民用電池市場的22%。鎳氫電池多用于混合動力客車，如東風、五洲龍等。

? 鋰離子動力電池

按照鋰離子電池正極的材料不同，可以分為錳酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池、鎳鈷鋰離子電池或鎳鈷錳鋰離子電池；

按照鋰離子電池外形形狀，可以分為方形鋰離子電池和圓柱形鋰離子電池、紐扣鋰離子電池以及薄膜離子電池。

鋰離子電池有許多顯著特點，它的優(yōu)點主要表現(xiàn)為：

(1) 工作電壓高。鋰離子電池工作電壓為3.6V，是鎳氫和鎳鎘電池工作電壓的3倍。比能量高。鋰離子電池比能量已達到150Wh/kg，是鎳鎘電池的3倍，鎳氫電池的1.5倍。

(2) 循環(huán)壽命長。目前鋰離子電池循環(huán)壽命已達到1000次以上，在低放電深度下可達幾萬次，超過了其它幾種二次電池。自放電率低。鋰離子電池月自放電率僅為6~8%，遠低于鎳鎘電池(25~30%)和鎳氫電池(15~20%)。

(3) 無記憶性。可以根據(jù)要求隨時充電，而不會降低電池性能。對環(huán)境無污染。鋰離子電池中不存在有害物質(zhì)，是名副其實的“綠色電池”。能夠制造成任意形狀。

那么將鋰離子電池的優(yōu)點發(fā)揮到淋漓盡致的代表，應該非特斯拉莫屬了。

鋰離子電池也有一定不足，主要表現(xiàn)在：

(1) 成本高。主要是正極材料LiCoO2的價格高，但按單位瓦時的價格來計算，已經(jīng)低于鎳氫電池，與鎳鎘電池持平，但高于鉛酸蓄電池。

(2) 必須有特殊的保護電路，以防止過充。

最后，將與鎳鎘(Ni/Cd)、鎳氫(Ni/MH)電池相比，鋰離子電池的主要特點總結(jié)如下：

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