电池热管理知识总结
动力电池热管理介绍
动力电池热管理介绍动力电池热管理是指针对动力电池在使用过程中产生的热量进行有效管理和控制的技术。
由于动力电池在充放电过程中会产生大量的热能，如果不能有效管理和控制热量，将会对电池的性能、寿命和安全性产生不利影响。
动力电池的热管理主要包括以下几个方面的内容：一、散热系统散热系统是动力电池热管理的重要组成部分，其主要功能是通过散热器、散热风扇等设备将电池组产生的热量散发到外部环境中。
散热系统的有效性直接影响着电池的热管理效果。
目前常见的散热系统有空气散热和液冷散热两种方式，根据不同的应用场景可以选择合适的散热方式。
二、温度传感与控制温度传感与控制是动力电池热管理的关键技术之一。
通过在电池组内部设置温度传感器，可以实时监测电池的温度变化，并根据实际情况进行温度控制。
当电池组温度过高时，可以通过控制散热系统的工作状态来降低电池的温度，从而保证电池的安全性和稳定性。
三、热传导与分布均衡热传导与分布均衡是动力电池热管理的关键技术之一。
电池组内部由于电池单体之间存在微小的差异，可能会导致电池单体之间的温度分布不均衡。
这种不均衡会引起电池单体的老化和损坏，进而影响整个电池组的性能和寿命。
为了解决这个问题，可以通过优化电池组的结构设计，增加热传导通道，提高热传导效率，从而实现电池单体之间的温度均衡。
四、热管理策略热管理策略是指在电池组使用过程中针对不同的工况制定相应的热管理措施。
例如，在高温环境下，可以采取降低电池充放电速率、减小电池组的负载等方式来降低电池的温度。
在低温环境下，可以采取预热电池、增加电池充放电速率等方式来提高电池的温度。
通过合理制定热管理策略，可以最大限度地提高电池的性能和寿命。
动力电池热管理的研究和应用对于推动电动汽车和储能技术的发展具有重要意义。
通过有效管理和控制电池的热量，可以提高电池的安全性、稳定性和寿命，进而提高电动汽车的续航里程和使用寿命，加速电动汽车的普及和推广。
同时，动力电池热管理技术的应用也有助于提高储能系统的效率和可靠性，促进可再生能源的利用和储存。
电池热管理技术及应用
汇报人：xxxxx 2023-11-23
目 录
• 电池热管理技术概述 • 电池热管理技术的应用场景 • 电池热管理技术的关键要素 • 电池热管理技术的解决方案 • 电池热管理技术的发展趋势与挑战 • 电池热管理技术应用案例分析
01
电池热管理技术概述
电池热管理的定义与重要性
定义
空间电源系统的优化
通过电池热管理技术，优化空间电源系统的性能和可靠性，提高空间探索的安 全性和效率。
其他领域
电子设备的温度控制
在电子设备中，电池热管理技术可以有效控制设备的温度，以提高设备的性能和 可靠性。
电动工具的温度控制
电动工具在使用过程中会产生大量热量，通过电池热管理技术可以有效控制温度 ，提高工具的安全性和使用寿命。
3. 液体冷却：散热效率高、均匀性好， 适用于高功率应用场景，但需要解决密 封、防泄漏等问题。
2. 主动散热：散热效率高，适用于高功 率应用场景，但结构复杂、成本较高。
比较
1. 被动散热：结构简单、成本低，但散 热效率相对较低，适用于小型电池和低 功率应用场景。
02
电池热管理技术的应用场景
电动汽车领域
03
电池热管理技术的关键要素
电池的热特性与建模
电池热模型的建立
利用热传导、热对流和热辐射等 基本传热方式，建立电池热模型 ，以模拟电池在不同工况下的温
度变化。
电池产热机制
了解电池在不同充放电状态下的 产热机制，包括化学反应产热、 电流产热等，为热管理系统的设
计提供依据。
电池热物性参数
掌握电池材料的热导率、比热容 等热物性参数，以便在建模过程
电池模块设计也是电池热管理技术的 一个重要方面。目前，电池模块设计 主要关注电池的能量密度和安全性， 但还需要考虑电池的热管理性能。为 了提高电池模块的热管理性能，科研 人员正在研究新的电池模块设计和技 术，如空气冷却、液体冷却等。
刀片电池 热管理
刀片电池热管理
刀片电池的热管理主要是指对电池在工作过程中产生的热量进行控制和管理，以确保电池的安全性能和使用寿命。
在刀片电池的使用过程中，电池内部会因为电能转化为化学能而产生一定的热量。
如果热量无法有效地散发和控制，可能会导致电池过热，从而影响其性能、安全性和寿命。
为了实现刀片电池的有效热管理，一般采取以下措施：
1. 散热设计：在电池设计中考虑到散热问题，合理选择散热材料和散热结构，以增强热量的传导和散发能力，并减少热点的产生。
2. 温度控制系统：通过温度传感器和控制器，监测和控制电池的温度，确保在安全范围内。
3. 冷却系统：采用风扇、散热片、冷却液等冷却设备，将电池周围的热量迅速散发出去，提高电池的散热效果。
4. 热管理算法：通过智能算法对电池的温度进行监测和控制，根据温度变化调整电池工作状态和参数，以降低热量产生和提高散热效果。
刀片电池的热管理技术在电动车、储能设备等领域得到广泛应用，可以有效提高电池的安全性和使用寿命，同时提升了电池的性能和能量密度。
储能电池热管理
储能电池热管理储能电池热管理是指对电池的温度进行控制和调节的技术措施，以确保电池在工作过程中的温度处于安全、稳定的范围内。
储能电池的正常工作温度范围一般在-20℃至60℃之间，过高或过低的温度可能会降低电池的效能、缩短电池寿命甚至引发电池事故。
在储能电池中，存在着多种能量转换和储存过程，这些过程会引起热量的产生和积累，例如电池内部化学反应和电阻产生的热能等。
为了确保电池的性能和安全，需要进行热管理。
首先，为了控制储能电池的温度，可以采用被动散热的方式。
电池组设计时，可以考虑在外壳上增加散热片或散热器，通过增加散热面积加速热量的散发。
同时，通过改变散热器的结构或材料，可以进一步提高散热效果。
另外一种常用的方式是采用主动的热管理措施，其中包括温度传感器和热管理控制系统。
温度传感器可以实时监测电池的温度，并将温度信息传输给热管理控制系统。
热管理控制系统可以根据温度信息，利用电池组内部的风扇、液冷或换热系统等设备，控制电池吸收或散发热量，从而保持电池的温度在安全的范围内。
此外，还可以通过设计合理的电池组结构来提高电池的热管理能力。
例如，在电池组的布局中，可以合理安排电池单体之间的间距，以增加热量传导的效率。
此外，也可以设置隔热材料，减少电池和外部环境之间的热传递。
另外，关于热管理还有一些其他的技术措施。
例如，可以在电池组内部安装温度保护装置，一旦电池超过安全温度范围，就会触发保护机制，阻断电池充放电过程，防止进一步升高温度。
此外，还可以采用预热或预冷系统，在电池工作之前，先将电池的温度升高或降低到合适的范围内，提高电池的工作效率和寿命。
总之，储能电池热管理是确保电池安全、高效、稳定运行的关键技术之一。
通过合理的设计、应用温度传感器和热管理控制系统、改变电池组结构以及在特定情况下采用其他热管理技术，可以有效控制电池的温度，提高电池的安全性和性能。
电池热管理设计基础知识
电池热管理设计基础知识电池热管理，这事儿可太重要了，就像人得管理好自己的体温一样。
电池要是热得过头或者冷得不行，那可就麻烦大了。
咱先说说电池为啥需要热管理呢？你想啊，电池就像一个小工人，在干活的时候会产生热量。
要是这个热量散不出去，就像小工人在一个闷热的小屋里干活，时间长了肯定受不了，效率就会降低，还可能会生病，电池也是这样，过热了性能就下降了。
冷的时候呢，就好比小工人冻得哆哆嗦嗦的，手都不好使了，电池在低温下，电量输出也会出问题。
那电池热管理设计得考虑啥呢？散热是个大问题。
这散热就像给房子通风一样，得有个通道让热空气出去。
有的电池热管理系统会用散热片，散热片就像是电池的小扇子，把热量给扇走。
还有的会用冷却液，冷却液在电池周围流动，就像小溪绕着村庄流淌，把热量带走。
热传导也很关键。
这就好比接力赛，热量要从电池内部快速地传导到散热的地方。
如果传导得慢，就像接力赛的时候队员跑得慢，那热量就堆积在电池里了。
这时候就得选择导热性好的材料，就像选跑得快的运动员一样。
比如说铜啊铝啊，它们的导热性就比较好，能让热量顺利地传出去。
再说说隔热。
不是所有时候都要散热的，有时候还得把电池和外界的热量隔离开来。
这就像给电池穿了一件保暖衣，在冷的时候能保住热量，在热的时候能挡住外面的热空气。
隔热材料就像是这件保暖衣的布料，得选合适的才行。
温度监测也是电池热管理设计里不能少的一环。
这就像给电池请了个小医生，随时检查它的体温。
如果没有温度监测，就像人不知道自己发烧了一样，等到发现的时候可能就晚了。
温度传感器就像小医生的体温计，准确地测量电池的温度，这样才能根据温度来调整散热或者保暖的措施。
电池的布局对热管理也有影响。
你可以把电池想象成一群小伙伴站在一起，如果站得密密麻麻的，热量就不好散出去，就像人挤人的时候会觉得闷热。
要是布局合理，每个电池之间都有足够的空间，就像小伙伴们站得松松散散的，热量就能比较顺畅地散发出去。
从另一个角度看，电池热管理设计还得考虑成本。
储能电池热管理
储能电池热管理储能电池的热管理是确保电池运行稳定和安全的关键要素之一。
在储能电池工作过程中，产生的热量会影响电池的性能和寿命。
因此，合理的热管理策略对于提高储能电池的效率、延长寿命以及保证安全至关重要。
本文将就储能电池热管理的相关内容进行探讨。
1. 热传导：有效的热传导是储能电池热管理的基础。
通过采用散热器、热管等散热设备，将电池内部产生的热量快速传导到外部环境中，以降低电池温度。
此外，也可以通过设计电池结构和附件来提高热传导效率，如增加电池的接触面积或使用具有良好热导率的材料。
2. 热辐射：热辐射是储能电池热管理的一种重要手段。
通过增加电池外壳的表面积，提高辐射散热效果。
此外，采用高反射率的涂层，可以减少热辐射吸收，从而降低电池温度。
热辐射的管理可以通过设计电池的外壳形状和材料来实现。
3. 空气对流：空气对流是一种常用的热管理方式。
通过增加电池周围的风扇或风道，使空气流动起来，增加热量的传递和散发。
在储能电池的设计中，需合理布置通风孔，使空气能够顺畅地进入和流出电池内部，以保持适当的温度。
4. 温度控制：温度监测和控制是储能电池热管理的重要手段。
通过传感器实时监测电池的温度，当温度超出安全范围时，电池管理系统会自动采取措施，如降低电池充放电速率、降频或甚至停机等，以防止过热引发安全事故。
5. 相变材料：相变材料可以吸收和释放大量的热能，在储能电池热管理中起到重要作用。
通过设计相变材料的吸热和放热温度范围，可以实现对电池温度的控制。
在电池高温时，相变材料吸收热能，降低电池温度；在电池低温时，相变材料释放热能，提高电池温度。
总之，储能电池的热管理对于保证电池的性能和安全至关重要。
通过合理的热传导、热辐射、空气对流、温度控制和相变材料的应用，可以有效地管理电池的温度，提高储能电池的效率和寿命。
电池热管理技术的不断进步将进一步推动储能电池的发展和应用。
电池热管理知识总结
电池热管理知识总结电池热管理是指对电池系统中产生的热量进行控制和管理的过程。
随着移动设备的普及与电动汽车的发展，电池热管理的重要性也逐渐凸显。
下面将从电池热生成机制、热管理的意义以及常用的热管理方法等方面进行知识总结。
首先，了解电池热的生成机制对电池热管理至关重要。
电池在充放电过程中会出现不可避免的能量转化损耗，其中最主要的损耗形式就是热量的产生。
电池内部的电化学反应过程会引起电极材料的电子、离子迁移，这会导致电极材料的能量转化为电能和热能。
此外，电池充放电时的大电流通过导体和连接器也会引起电阻损耗，进而产生热量。
因此，电池热生成机制是电池热管理的基础。
电池热管理的意义主要表现在以下几个方面。
首先，“热效应”会导致电池的温度升高，而高温是电池性能下降、安全性降低的主要原因之一、通过合理的热管理可以降低电池的温度，从而提高电池的使用寿命和安全性能。
其次，由于温度对电池内部反应速率的影响，热管理可以优化电池的输出功率和能量密度。
此外，热管理还可以减少电池系统的能量损耗，提高电池的工作效率。
因此，电池热管理对于电池系统的性能和可靠性有着直接的影响。
常用的电池热管理方法包括被动热管理和主动热管理。
被动热管理主要是通过改进电池的热设计和散热结构来实现热管理。
例如，采用优化的电池结构和散热系统，提高热传导和散热效率；利用热管、导热膜等材料来提高热传导性能；设计合理的电池外壳结构和散热通道等。
被动热管理主要通过改变电池外部环境和结构来控制热量的产生、传导和散发。
而主动热管理则是通过控制电池系统的工作状态和参数来实现热管理。
其核心思想是在电池系统中加入热管理控制器，对热量的生成和散发进行监测和调控。
主动热管理的方法包括温度传感器对温度的实时监测、电池充放电控制算法的优化和动态调整以及风扇、液冷系统等的热散热装置的控制等。
主动热管理的优势在于可以根据电池系统的工作状态和环境条件实时地调节热管理策略，进而更好地保护电池系统的性能和安全性。
锂电池热管理
锂电池热管理锂离子电池作为电动汽车和储能系统的重要组成部分，具有高能量密度、长寿命和环保等优点，越来越受到人们的关注。
锂离子电池的高能量密度也带来了热失控的风险，一旦发生热失控，可能会导致电池燃烧或爆炸，造成严重的人身和财产损失。
锂离子电池的热管理问题亟待解决。
本文将从锂离子电池的热失控机理、热管理策略和热管理技术三个方面对锂离子电池的热管理进行分析。
一、锂离子电池的热失控机理锂离子电池的热失控是指电池内部温度升高过快或过高，无法通过散热平衡内部能量而导致电池损坏的现象。
电池热失控的机理主要源于电池内部的化学反应和结构缺陷。
1.化学反应导致电池热失控锂离子电池在工作中，正极和负极之间的锂离子来回移动，通过电解液中的离子转移电荷，从而产生电流。
电池在充放电过程中会发生一系列化学反应，如正极和负极的化学反应、电解液的化学反应等。
这些化学反应可能会产生热量，当热量累积到一定程度时，就会引起电池内部温度的升高。
特别是在高温环境下，由于化学反应速率增加，电池内部的热量累积速度更快，更容易引起热失控。
锂离子电池的另一个热失控机理是结构缺陷。
电池中的正极、负极和隔膜等组成部分都可能存在结构缺陷，这些缺陷可能会引起电池内部的短路和热量聚集。
如果电池内部的热量聚集到一定程度，就会导致电解液的挥发和产生气体。
当气体积聚到一定程度时，就会引起电池内部的压力升高，从而引起电池燃烧或爆炸。
为了避免锂离子电池的热失控，需要采取一系列热管理策略来控制电池内部的温度，并及时预警和处置异常情况。
1.温度控制策略温度控制是锂离子电池热管理的核心策略。
通过控制电池内部温度，可以减缓化学反应速率，降低电池内部的热量累积速度。
目前，电池温度控制策略通常采用恒温、过温保护和风冷等方式。
恒温是通过保持电池内部温度恒定来控制电池内部热量的累积，过温保护是在电池内部温度升高到一定程度时启动，通过控制电池内部温度和压力来防止电池燃烧或爆炸，而风冷则是通过外部导风设备将冷风对电池进行冷却。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一（1）3.4.1 电池组热管理系统的功能电池组热管理系统的主要功能如下：①电池温度的准确测量和监控；②电池组温度过高时的有效散热和通风；③低温条件下的快速加热，使电池组能够正常工作；④有害气体产生时的有效通风；⑤保证电池组温度场的均匀分布。
3.4.2 电池组热管理系统的关键技术电池组热管理系统的关键技术有：①确定电池最优工作温度范围；②电池热场计算及温度预测；③传热介质选择；④热管理系统散热结构设计；⑤风机与测温点选择3.4.3 电池组热管理策略热管理从性质上可分为降温过程和升温过程。
（1）降温热管理降温热管理最直接的目的是防止电池组的温度超过电池工作的最高温度，进一步的要求还包括：控制电池组的温升，均衡电池箱内各点的温度，保持各单体电池的温度一致，防止因温度不同而造成电池组间的电池性能差异。
按照降温介质可以分为空气冷却法、液体冷却法和相变材料冷却法。
其中，空气冷却是最便宜的方法；液体冷却除了需要盛放冷却介质的空间，还需在体外有额外的循环系统，相变材料冷却的方法较为昂贵[19]。
温度是一个惯性比较大的环节，因此对空气冷却降温热管理使用滞环的方法来控制，如图7所示，这样可以避免因温度在临界点波动造成风机频繁启停。
2）升温热管理对于锂电池而言，低温下电池负极石墨的嵌入能力下降。
因此，低温主要是对锂电池的充电有负面影响，对电池的放电则影响不大[20]。
在低温时，由于电池的活性差，电池负极石墨的嵌入能力下降，这时大电流充电很可能出现电池热失控甚至安全事故。
因此，当电池管理系统监测到电池温度过低时会发出控制信息，通知充电机进行小电流充电。
另外，由于低温（低于-10 ℃）环境下，电池的内阻会增加。
在充电过程中，电池就会产生更多的热量，使得电池的温度逐渐升高。
这样在进行一定时间的小电流充电后，当监测到电池的温度正常后，即可通知充电机恢复正常模式充电。
综合以上的策略，锂电池的热管理控制流程图如图8 所示。
二（2）1．2 电动车电池组热管理系统BTMS的主要功能BTMS 通常有以下几项主要功能［4］:( 1) 保持电池的温度均衡，以避免电池间的不平衡而降低性能;( 2) 通过使用气体、液体、导体与电池直接或间接接触来主动或被动加热/冷却电池组;( 3) 消除因热失控引发电池失效甚至爆炸等危险;( 4) 提供通风，保证电池所产生的潜在有害气体能及时排出，保证使用电池安全性。
2 BTMS 设计关键技术2．1 确定电池最优工作温度范围不论在何种气候条件与车辆运行工况下，BTMS都要尽可能地将电池组的工作温度保持在最优的工作温度范围内。
所以设计BTMS 的前提是要了解电池组最优的工作温度范围。
本文研究的对象是磷酸铁锂电池，其安全工作温度: 充电时，－10 ～+45 ℃; 放电时，－30 ～+55 ℃，一般其最优工作温度范围为10 ～50 ℃［5］。
2．2 散热方式的选择目前，使用较多的几种散热方式为风冷散热、水冷散热、空调制冷和热电制冷［6］( 见表1) 。
在综合考虑了系统制作的难易程度和成本因素后，本文选择了风冷散热的方式，而且本田公司的思域和丰田的普锐斯也都采用了风冷散热方式。
2．3 热管理系统散热结构设计电池包内不同电池模块之间的温度差异会加剧电池的不一致性，如果长时间积累会造成部分电池过充或过放，进而影响电池包的性能与寿命，并埋下安全隐患。
电池包内电池模块的温度差异与电池组布置有很大关系，通常中间位置的电池容易积累热量，两边的电池散热情况较好。
所以在进行电池组系统的散热结构的设计时，要尽量保证电池组散热的均匀性。
对风冷散热而言，主要分为串行风冷和并行风冷2 种。
一般来说，采用并行方式进行通风更为有效［7］，每个电池模块都可以吹到同样量的冷风，保证了模块间温度的一致性，并且电池组的温度可以用几个特定位置的温度传感器来显示，便于电池管理器对温度的采集［8］。
本文采用并行风冷进行电池组散热。
电池分为上下两排放置，并由 3 层支架固定在一起。
每层支架上部横向开有5 个长条形孔( 通道 1 ～5) ，3 层支架上的孔构成了纵向的 5 个通道，用于气流通过。
空气从进风口进入下部导( 集) 流板，分成5股气流对电池进行冷却，最后在上部导( 集) 流板汇集后从出风口排出( 见图1) 。
2．4 结构形式的分析本文主要是通过调整通道的间距以及改变集流板的倾斜角度，找出流速均匀性最好的散热结构。
对于调整通道的间距，一种是间距均等，另一种是使通道间距从左至右依次减小，通道间距的递减值分别为1、2 和 3 mm，则每种方案下5 个通道上的实际间距见表2。
调整气流通道的间距，也即是调整其流动阻力，通道间距越小，则意味着阻力越大，当气流通道间距从左至右依次减小时，阻力依次增大，这样空气会根据其受到的阻力重新分配流量，从而起到调整空气流速分布的目的。
这是一种直接调整流速的方法。
第 2 种方法是改变导流板与水平面夹角，本文采用了 3 种导流板倾斜角度方案，分别是2°、4°和6°。
流体流动的根本原因就是压差，上下集流板倾斜角度的变化影响了通道两侧的压差，从而间接影响了流速［6］。
这是一种间接调整流速的方法。
2．5 流速均匀性分析本文采用Gambit 软件生成网格，然后导入Fluent软件来对结构形式进行模拟计算，得到每种结构形式中 5 个通道的流速，从而分析间距递减值和集流板倾斜角度对流速分布的影响，并确定出使流速均匀性最好的结构形式［9］见图2 ～5) 。
取每一种结构变动形式中的最大流速和最小流速的差值作为指标来衡量其流速均匀性，结果如图 6 所示。
可以看出，流速均匀性最好的结构形式是通道间距递减值为2 mm，导流板倾斜角度为4°的方案。
3. 2 热管理系统控制流程温度较低时( ＜－10 ℃) ，电池的活性较差，这时大电流充电可能引发热失控。
因此，当系统监测到温度过低时会发出控制信息，通知充电机进行小电流充电。
充电过程中，部分电能转为热量，电池会逐渐升温。
这样在充电一段时间后，当监测到电池温度恢复正常后( ＞10 ℃) ，即可通知充电机停机。
由于低温主要是对锂电池的充电有负面影响，而电池放电过程属于放热反应，电池的温度会很快上升到适宜温度。
因此，这一过程并不需要主动管理［11］。
当测温模块检测到温度＞70 ℃时，系统报警; 温度＞50 ℃时，风机全速运行; 当40 ℃＜温度＜50 ℃时，风机进入节电模式采取中速运行，直到低于40 ℃时风机停机。
综合以上的策略，热管理控制流程图参见图7。
3. 3 结果分析在实验室常温条件下( 25 ℃) 几种电池组散热方式测试结果如表 3 所示。
以上测试结果表明，改进后的并行通风可以明显降低电池组的温度，且将温差控制在3 ℃以内，使电池温度维持在最优工作温度下且单体间温差最小。
三（3）下面将采用通过仿真和实验相结合的方法，对SWB6116HEV 混合动力客车的LiFePO4 电池包散热系统进行了研究，并在上述研究的基础上，找出了影响电池包散热性能的主要因素，对电池包散热系统进行了优化，得到了令人满意的结果。
1 LiFePO4 电池的热物理模型为了对混合动力客车电池包中的热流场进行CFD 仿真，首先应当建立单体LiFePO4 电池的热物理模型。
同其他类型的车载动力蓄电池一样，LiFePO4 锂离子电池包含正极板、负极板、隔膜、电解质溶液等。
由于电池的结构十分复杂，故对其内部热场的精确仿真存在较大的困难。
为此可以对电池的热物理模型进行必要的简化。
文献［1］中将电池的发热功率处理为关于电池电流强度的函数;文献［2］中使用了ANSYS 软件对电池内部的热场分布进行了2D有限元仿真，并通过仿真结果指出:可以将电池内部处理为沿三个正交方向具有不同导热系数的均匀固体材料。
文献［3］［4］给出了通过绝热实验测量单体电池发热功率和等效比热容的方法。
根据文献［4］中建立的电池热平衡一般模型以及电池比热容的定义，绝热条件下有:四（4）1.3 几种常见的车载动力蓄电池动力蓄电池是混合动力车辆的关键技术装备之一，要求具有高功率密度、高能量密度、高循环效率、良好的充电接受能力、低自放电率以及良好的一致性等。
目前已有的几种蓄电池包括铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池以及锌空气电池[1],[3]~[5]。
1.3.1 铅酸蓄电池铅酸蓄电池（Lead Acid）已有100 多年的历史，被广泛用作内燃机车的启动动力源。
它可靠性好，原材料易得，目前仍是应用最广泛的车用动力蓄电池，但主要用于启动动力源。
铅酸蓄电池活性物质在充电和放电时，发生可逆的化学变化过程，可以用以下化学方程式来表示：铅酸蓄电池经过灌装电解液和充电后，就可以从蓄电池的接线柱上引出电流。
由于铅酸蓄电池中的H2SO4浓度在放电过程中会逐渐减小，因此可以用比重计来测定H2SO4的密度，再由铅酸蓄电池的电解液密度确定其放电程度。
单体铅酸蓄电池的电压为2V，通常所使用的蓄电池组是由多个单体蓄电池串联组成。
在使用或存放一段时间后，单体电池的电压可能降低到 1.8V 以下，或者H2SO4溶液的密度下降到31.2 g /cm 时，铅酸蓄电池就必须充电，如果电压继续下降，铅酸蓄电池将会损坏。
铅酸蓄电池的特点是开路电压高，放电电压平稳，充电效率高，能够在常温下正常工作，生产技术成熟，价格便宜，规格齐全。
因此国内外开发的称之为第一代的电动汽车也广泛使用了铅酸电池。
铅酸蓄电池作为纯电动汽车和混合动力汽车的电源，虽尚有许多不足，如存在产生新的环境污染等问题，但由于其价格低廉，工艺成熟，特别是近年来密闭技术已日趋完善，所以铅酸蓄电池在动力电源中仍占有一席之地。
1.3.2 镍氢电池镍氢电池是一种碱性电池，它的比能量可达80Wh/kg，比功率160~230W/kg，有利于提高混合动力车辆的动力性能和延长其续驶里程。
镍氢电池可快速充电，循环寿命达到1000 次以上。
镍氢电池的正极是球状氢氧化镍（2Ni (O H )）粉末与添加剂钴等金属，用塑料和粘合剂等制成的涂膏涂在正极板上。
镍氢电池的负极是储氢合金，要求储氢合金能够稳定地经受反复的储氢和放氢的循环。
镍氢电池的电解质是水溶性氢氧化钾和氢氧化锂的混合物。
在充电过程中，水在电解质溶液中分解为氢离子和氢氧离子，氢离子被负极吸收，负极的金属转化为金属氢化物。
当放电过程中，氢离子离开了负极，氢氧离子离开了正极，氢离子和氢氧离子在电解质氢氧化钾中结合成水并释放电能。
镍氢电池的化学反应方程式如下：镍氢电池用于纯电动车辆及混合动力车辆上的主要优点有：起动加速性能好，快速充电时间短，一次充电后的续驶里程较长，不会对周围环境造成污染，易维护，且没有记忆效应。
镍氢电池在充电过程中容易发热，在高温状态下，正极板的充电效率变差，并加速正极板的氧化，使电池的寿命缩短。