蓄电池种类介绍

蓄电池种类介绍
蓄电池是电动汽车的动力源泉。

目前，制约电动汽车发展的关键因素是动力蓄电池不理想。

电动汽车蓄电池的主要性能指标是比能量、比功率和使用寿命等。

要使电动汽车能与内燃机汽车相竞争，关键是开发出比能量高、比功率大、使用寿命长、成本低的蓄电池。

铅酸蓄电池
铅酸蓄电池已有１００多年的历史，广泛用作内燃机汽车的起动动力源。

它也是成熟的电动汽车蓄电池，它可靠性好、原材料易得、价格便宜；比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。

但它有两大缺点；一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。

镍氢蓄电池
镍氢蓄电池属于碱性电池，镍氢蓄电池循环使用寿命较长，无记忆效应，但价格较高。

它的初期购置成本虽高，但由于其在能量和使用寿命方面的优势，因此其长期的实际使用成本并不高。

目前国外生产电动汽车镍氢蓄电池的公司主要是Ovonie、丰田和松下的一个合资公司。

Ovonie现有80A·h和130A·h 两种单元电池，其比能量达75－80W·h/kg，循环使用寿命超过600次。

这种蓄电池装在几种电动汽车上试用，其中一类车一次充电可行驶345km，有一辆车一年中行驶了8万多公里。

由于价格较高，目前尚未大批量生产。

国内已开发出55A·h和100A·h 单元电池，比能量达65 W·h/kg，功率密度大于800W/kg 的镍氢蓄电池。

锂离子电池
锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池，其独特的物理和电化学性能，具有广泛的民用和国防应用的前景。

其突出的特点是：重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。

在同体积重量情况下，锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍，是镍镉电池的4倍，并且目前人类只开发利用了其理论电量的20%～30%，开发前景非常光明。

同时它是一种真正的绿色环保电池，不会对环境造成污染，是目前最佳的能应用到电动车上的电池。

我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂离子电池，至今已取得突破性进展，研制出了完全拥有自主知识产权的锂离子电池。

镍镉电池
镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池，其比能量可达55W•h/kg，比功率超过190W/kg。

可快速充电，循环使用寿命较长，是铅酸蓄电池的两倍多，可达到2000多次，但价格为铅酸蓄电池的4～5倍。

它的初期购置成本虽高，但由于其在能量和使用寿命方面的优势，因此其长期的实际使用成本并不高。

缺点是有“记忆效应”，容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小。

须在使用十次左右后，作一次完全充放电，如果已经有了“记忆效应”，应连续作3～5次完全充放电，以释放记忆。

另外镉有毒，使用中要注意做好回收工作，以免镉造成环境污染。

钠硫蓄电池
钠硫电池的优点：一个是比能量高。

其理论比能量为760W•h/kg，实际已大于100W•h/kg，是铅酸电池的3～4倍；另一个是可大电流、高功率放电。

其放电电流密度一般可达200～300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量；再一个是充放电效率高。

由于采用固体电解质，所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应，充放电电流效率几乎100％。

钠硫电池缺点，主要其工作温度在300～350℃，所以，电池工作时需要一定的加热保温。

而高温腐蚀严重，电池寿命较短。

现在已有采用高性能的真空绝热保温技术，可有效地解决这一问题。

也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。

在80～
90年代，国外重点发展钠硫电池作为固定场合下（如电站储能）应用，并越来越显示其优越性。

这方面日本企业进展最为显著。

作为近期普遍看好的电动汽车蓄电池，已被美国先进电池联合体(USMABC)列为中期发展的电动汽车蓄电池，德国ABB公司生产的B240K型钠硫蓄电池，其质量为17.5kg，蓄电量19.2Kw•h；比能量达109W•h/kg，循环使用寿命1200次，装车试验时最好的一辆无故障地行驶了2300km。

镍锌蓄电池
新型密封镍锌电池具有高质量能、高质量功率和大电流放电的优势。

这种优势使得镍锌电池能够满足电动车辆在一次充电行程、爬坡和加速等方面对能量的需求。

镍锌电池是美国国家能源研究公司(ERC)开发和生产的产品，厦门电池总厂已与其合作引进了此产品。

镍锌电池是极具竞争力的电池。

其优点：是其比能量达到50Wh/k以上，体积能量已超过镍镉电池，小于镍氢电池。

大电流放电，电池的电压将在宽广的范围是平衡的，且具很长的使用寿命，循环寿命≥500次。

充电时间≤3.5h，快速充电≤1h。

特别值得一提的是自放电抗电荷量衰减性十分好，在室温下一个月，自放电量不到30%额定电荷量。

在50℃高温，以C/3放电，电池电荷量衰减≤10%额定电荷量，而在－15℃，C/3放电≤30%。

镍锌电池与铅酸电池外廓上具有很好的兼容性，凡现在应用铅酸电池的车辆，均可换用镍锌电池。

从现在的价格看，镍锌还显稍贵些，但相信待其应用量上去后，价格自然会降下来。

与铅酸电池外形轮廓的兼容性，使镍锌电池更方便替代铅酸电池而成为电动车的理想动力电源。

锌空气蓄电池
锌空气电池又称锌氧电池，是金属空气电池的一种。

锌空气电池比能理论值是1350W•h/kg，现在的比能量已达到了230Wh/kg，几乎是铅酸电池的8倍。

可见锌空气电池的发展空间非常大。

锌空气电池只能采取抽换锌电极的办法进行“机械式充电”。

更换电极的时间在3min即可完成。

换上新的锌电极，“充电”时间极短，非常方便。

如此种电池得到发展，省去了充电站等社会保障设施的兴建。

锌电极可在超市、电池经营点、汽配商店等购买，对普及此电池电动车十分有利。

这种电池具有体积小，电荷容量大，质量小，能在宽广的温度范围内正常工作，且无腐蚀，工作安全可靠，成本低廉等优点。

现在试验电池的电荷容量仅是铅酸电池的5倍，不甚理想。

但5倍于铅酸电池的电荷量已引起了世人的关注，美国、墨西哥，新加坡及一些欧洲国家都已在邮政车、公共汽车、摩托车上进行试用，也是一极有前途的电动车用电池。

飞轮电池
飞轮电池是90年代才提出的新概念电池，它突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。

当飞轮以一定角速度旋转时，它就具有一定的动能。

飞轮电池正是以其动能转换成电能的。

高技术型的飞轮用于储存电能，就很像标准电池。

飞轮电池中有一个电机，充电时该电机以电动机形式运转，在外电源的驱动下，电机带动飞轮高速旋转，即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其功能；放电时，电机则以发电机状态运转，在飞轮的带动下对外输出电能，完成机械能(动能)到电能的转换。

当飞轮电池出电的时，飞轮转速逐渐下降，飞轮电池的飞轮是在真空环境下运转的，转速极高(200000r/min)，使用的轴承为非接触式磁轴承。

据称，飞轮电池比能可达150W•h/kg，比功率达5000～10000W/kg，使用寿命长达25年，可供电动汽车行驶500万公里。

汽车蓄电池有哪些种类
镍镉电池（Ni-Cd）
电压：1.2V
使用寿命为：500次
放电温度为：-20度～60度
充电温度为：0度～45度
备注：耐过充能力较强。

镍氢电池（Ni-MH）
电压：1.2V
使用寿命为：1000次
放电温度为：-10度～45度
充电温度为：10度～45度
备注：目前最高容量是2100mAh左右。

锂离子电池（Li-lon）
电压：3.6V
使用寿命为：500次
放电温度为：-20度～60度
充电温度为：0度～45度
备注：重量比镍氢电池轻30%～40%，容量高出镍氢电池60%以上。

但是不耐过充，如果过充会造成温度过高而破坏结构=>爆炸。

锂聚合物电池（Li-polymer）
电压：3.7V
使用寿命为：500次
放电温度为：-20度～60度
充电温度为：0度～45度
备注：锂电的改良型，没有电池液，而改用聚合物电解质，可以做成各种形状，比锂电池稳定。

铅酸电池（Sealed）
电压：2V
使用寿命为：200～300次
放电温度为：0度～45度
充电温度为：0度～45度
备注：就是一般车用电瓶（它是以6个2V串联成12V的），免加水的电池使用寿命长达10年，但体积和最量是最大的。

电池充电的名词解释
充电率(C-rate)
C是Capacity的第一个字母，用来表示电池充放电时电流的大小数值。

例如：充电电池的额定容量为1100mAh时，即表示以1100mAh（1C）放电时间可持续1小时，如以200mA（0.2C）放电时间可持续5小时，充电也可按此对照计算。

终止电压（Cut-off discharge voltage）
指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。

根据不同的电池类型及不同的放电条件，对电池的容量和寿命的要求也不同，因此规定的电池放电的终止电压也不相同。

开路电压（Open circuit voltage OCV）
电池不放电时，电池两极之间的电位差被称为开路电压。

电池的开路电压，会依电池正、负极与电解液的材料而异，如果电池正、负极的材料完全一样，那么不管电池的体积有多大，几何结构如何变化，起开路电压都一样的。

放电深度（Depth of discharge DOD）
在电池使用过程中，电池放出的容量占其额定容量的百分比，称为放电深度。

放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系，当二次电池的放电深度越深，其充电寿命就越短，因此在使用时应尽量避免深度放电。

过放电（Over discharge）
电池若是在放电过程中，超过电池放电的终止电压值，还继续放电时就可能会造成电池内压升高，正、负极活性物质的可逆性遭到损坏，使电池的容量产生明显减少。

过充电（Over charge）
电池在充电时，在达到充满状态后，若还继续充电，可能导致电池内压升高、电池变形、漏夜等情况发生，电池的性能也会显著降低和损坏。

能量密度（Energy density）
电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。

一般在相同体积下，锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍，是镍氢电池的1.8倍，因此在电池容量相等的情况下，锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小，重量更轻。

自我放电（Self discharge）
电池不管在有无被使用的状态下，由于各种原因，都会引起其电量损失的现象。

若是以一个月为单位来计算的话，锂离子电池自我放电约是1%-2%、镍氢电池自我放电约3%-5%。

充电循环寿命（Cycle life）
充电电池在反复充放电使用下，电池容量回逐渐下降到初期容量的60%-80%。

记忆效应（Memory effect）
在电池充放电过程中，会在电池极板上产生许多小气泡，时间一久，这些气泡会减少电池极板的面积，也间接影响电池的容量。

新买的充电电池充电要8-12小时吗？
不论任何电池都有自我放电的特性，所以当新充电电池到你手中时，这中间可能充电电池已经经过了一段时间的自我放电了。

这就是充电电池内部的化学原料已经历一段时间没有使用，出现“钝化”状态，无法充分发挥化学反应，提供足够的电压。

在这种情况下，第一次使用充电电池时，一定要将充电电池充满，让电压恢复到原有的水平。

事实上，如果你的充电电池长时间没有使用，也一样会产生这种“钝化”现象，而且情况会更严重。

最好能对充电电池进行3次充放电的过程，将有助充电电池的活化作用。

让充电电池内部的化学物质可以充分发挥应有的效果（镍镉电池）。

有时新购买的充电电池，放进充电器的时候，会在还没充饱电之前充电器就停止充电了。

当遇见这种问题的时候，你只要将充电电池移开充电器，然后在放进充电器继续充电。

这对于新充电电池是很正常的现象，不是你购买到不良的充电电池（镍氢、锂离子电池）。

一般来说对充电的时间不能太久，最多12小时就足够，如果一旦过度充电就会对充电电池造成损坏。

如何计算充电时间？
充电时间（小时）=充电电池容量（mAh）/充电电流（mA）*1.5的系数
假如你用1600mAh的充电电池，充电器用400mA的电流充电，则充电时间为:600/400*1.5=6小时（注意：这种方法不适用新购买或长期未使用的充电电池）
镍氢充电电池和锂离子充电电池其实也是有记忆效应，使用起来真的不用放电吗？
其实上镍氢充电电池和锂离子充电电池的记忆效应是十分轻微的，并不值得我们去注意它。

（请注意看到这里时，就不要利用充电器的放电功能对镍氢充电电池和锂离子充电电池进行放电动作，尤其是锂离子充电电池，由于本身的材质因数，并不允许电池本身能够承受充电器的强制放电。

如果你硬要对锂离子充电电池进行放电，最终将导致电池损坏。

）另外，你使用需放电的镍镉充电电池，那么建议你，不论使用电池的次数是否频繁，最好每隔两、三个月左右就对镍镉充电电池进行一次充放电，这样可以确保镍镉充电电池的记忆效应对电池的影响减到最低状态。