动力电池概述

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1、先介绍下交流电和直流电的不同：

（1）产生方式不同：交流电是磁基，由机械方式产生，凡交流电一定带有电磁特性，有磁芯材料；直流电是化学基，以化学能转电能为主，如光伏、铅酸等；

（2）变化特性不同：交流电的电流大小和方向随时间做周期性变化，一个周期内平均值为0，波形为正弦曲线；直流电没有周期性变化；

（3）可否由变压器改变的特点不同：交流电的电压可由变压器改变，长距离输送都采用交流电；直流电的电压不能由变压器改变；

（4）转换方式不同：交流转直流通过整流加滤波实现，直流转交流通过振荡加逆变实现。

2、电动车系统可分为四个子系统：动力系统、电气系统、车身系统和底盘系统，其与传统汽车的主要区别在于动力系统。电动车动力系统由电池系统、电动机系统和电控系统组成，电池系统又包括储能装置（各种蓄电池、燃料电池、超级电容和飞轮电池等）、电池箱、冷却系统和温度传感器等；

3、化学电池的组成一般包括四部分：

（1）电极（正极和负极）：电极是电池的核心，由活性物质（通过化学反应释放出电能）和导电骨架（传导电子、支撑活性物质）组成。当电池通过外部电路放电时，电池的正极从外电路获得电子，负极向外电路输出电子。对于电池内部来说，正好相反；

（2）电解质：其作用是在电池内部阴、阳极之间传递电荷或带电离子。液体电解质称为电解液，多为酸、碱、盐的水溶液；固体电解质多为盐类，要求其具有离子导电性而不具有电子导电性，由固体电解质组成的电池即为干电池；

（3）隔膜：绝缘的隔膜通常加放在电池的阴、阳极之间，避免两极之间的距离较近发生内部短路而产生严重的自放电现象。形状多为薄膜、板材等，要求化学性质稳定、对电解质离子运动的阻力小；

（4）外壳：是盛放和保护电池电极、电解质和隔膜的容器。

4、电池放电是将电池内储存的化学能以电能的方式释放出来，即向外电路输送电流。蓄电池的放电参数主要有：

（1）放电深度：电池当前的放电状态，用实际放电容量与额定容量的百分比表示；

（2）放电率：放电时的速率，常用时率或倍率表示，时率指以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数，倍率指规定时间内放出其额定容量时所输出的电流值与额定值的倍数；

（3）连续放电时间：蓄电池开始不间断放电至终止电压时所能进行的时间。

5、电池充电是将外部电源输入蓄电池的直流电能转化为化学能储存起来的过程。充电参数包括充电特性、完全充电和充电率，充电方式分为恒压充电、恒流充电、涓流充电和浮充电；

6、电池的极化现象是指电池由静止状态（电流为0）转入工作状态（电流>0）产生的电池电压、电极电位的变化现象。极化现象可理解为对平衡现象的偏移，也反映了由静止状态转入工作状态时能量损失的大小（因为电压电流之积为功率，功率再乘以电池运行时间为输出的电能），极化损失越小越好；

7、电池的记忆效应指其在没有完全放电之前就重新充电，会使电池储存这一放电平台并在下一次循环中将其作为放电的终点。尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上，但在以后的放电过程中，将只记得这一低容量。同样，在每一次使用中，任何一次不完全放电都将加深这一效应，使得电池容量越来越低，这在镍镉电池中表现的尤为明显；

8、动力电池按原理主要分为以下三类：

（1）生物电池：利用生物分解反应过程中表现出来的带电现象所进行的能量交换，如酶电池。具有体积小、无污染和寿命长的优点；

（2）物理电池：利用物理原理制成的电池，主要有太阳能电池、核能电池、飞轮电池和温差电池；

（3）化学电池：将化学反应产生的能量转换为电能的装置，也称为化学电源。

9、根据电解液的种类可将电池分为：

（1）碱性电池：其电解质主要以氢氧化钾水溶液为主，如碱性锌锰电池、镍镉电池、镍氢电池；

（2）酸性电池：主要以硫酸溶液为介质，如铅酸电池；

（3）中性电池：以盐溶液为介质，如锌锰干电池；

（4）有机电解液电池：以有机溶液为介质，如锂电池等。

10、根据电池的工作性质或储存方式可将电池分为：

（1）一次电池：即原电池，不能进行再充电。其电解质不流动的则称为干电池；

（2）二次电池：即蓄电池，也就是可充电电池，是电动车上用的最多的动力电池；

（3）燃料电池：又称“连续电池”，将活性物质连续注入电池后，可使电池连续放电；

（4）储备电池：又称“激活电池”，在储存期其正负极活性物质不直接接触，使用前再将其激活。

11、电池的能量是指在一定标准规定的放电条件下，电池对外做功所输出的电能，单位为瓦时（W·h）或千瓦时（kW·h）。可以用容量与放电平均电压的乘积得到。需要区分容量和能量：前者表示电池输出的电量，后者表示电池做功的能力；

12、蓄电池的功率一定程度地解决了汽车的加速性、爬坡性和最高车速，而其能量密度则决定了汽车一次充电后的续驶里程。所以希望比功率和比能量都能较大，但一般来说，蓄电池的功率密度增加时，能量密度要下降。