动力电池的发展现状及应用孙延伟

Value Engineering 0引言

1859年法国化学家普朗特（Gaston Plante ）发明了可充电铅酸电池，

1881年成功地应用于世界第一辆电动三轮车上，但因铅酸电池存储能量方面的局限性，在上世纪初电动汽车与燃油汽车竞争中失败。目前，能源危机和日益严重的环境污染使汽车技术正经历着燃料多元化、动力电气化等重大技术变革。具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽车重新获得了生机，并受到世界各国的广泛重视，而新能源汽车开发的最大瓶颈是车载动力电池。

动力电池是指具有较大电能容量和输出功率，可配置电动自行车、电动汽车、电动设备及工具驱动电源的电池，通常也包括军事（潜艇，高级智能机器人等）及企事业单位使用的蓄能电池设备、通讯指挥系统的常备电源等[1]。目前国内外当前研究开发的动力电池主要包括铅酸电池、金属氢化物-镍电池、超级电容器、锂离子电池等动力电池。

1铅酸电池

铅酸电池正电极为二氧化铅，负电极为铅，电解液为硫酸。其反

应机理如下：正极：PbSO 4+2H 2O →PbO 2+3H ++H 2SO 4+2e

-负极：H ++PbSO 4+2e -→Pb+HSO 4-电池总反应：2PbSO 4+2H 2O 圹Pb+PbO 2+2HSO 4-铅酸电池是技术发展最为成熟的动力电池，中国工程院院士杨

裕生曾介绍：“铅酸电池经历150年而不衰，在Ni-Cd 电池、Ni-MH

电池、锂离子电池等新型电池先后上市的几十年中，仍能牢固地占据大部分市场份额；我国电动自行车年产近2000万辆，绝大多少配用铅酸电池；全世界的各种内燃机车，每一辆都用一块铅酸电池，这绝非偶然。”

铅酸电池有很多优点，如：技术成熟、廉价、安全、可回收再利用，缺点是体积大、比容量低、循环寿命不够长，存在铅污染。但铅酸电池近些年开发出许多新技术，如三维及双三维结构电极和全密封式、

管式、水平式等新结构；使用新的铅合金电极，比能量逐渐提高，循环寿命长达4500次。目前铅酸电池的能量利用率不到50％，还有

很大的提升空间。通过不断的技术革新，

铅酸电池这个“老字号”电池也能焕发出新的生机[2]。同时也应该通过引进国际先进工艺技术，对铅酸电池回收再利用认真地解决铅的污染问题。

目前，小型铅酸蓄电池主要用于便携式家用电器，如手提式吸尘器、磁带录像机、电动玩具、报警器、应急照明等，也大量用于计算机和小型不间断电源。中型铅酸电池多用于起动、照明、点火等，如汽车、高尔夫车和自动导向车等都用这类电池。而大型铅酸蓄电池也广泛应用于邮电通讯、瞬时备用电源、大型UPS 电源、太阳能和风能发电系统的配套能源，在负载调峰用电方面也有较多应用。同时，铅酸蓄电池在国内主要应用于电动自行车、电动巴士等[3]。

2金属氢化物-镍电池金属氢化物-镍电池（MH/Ni ）电池是以贮氢合金作负极，氢氧化镍作正极，氢氧化钾水溶液作电解质的碱性蓄电池。该蓄电池利——————————————————————

—作者简介：孙延伟（1977-），男，河南鲁山人，助理工程师，主要从事汽车设计

与制造方面的研究。

动力电池的发展现状及应用

Development and Application of the Power Battery

孙延伟①Sun Yanwei ；田晓光②Tian Xiaoguang ；周东辉①Zhou Donghui

（①郑州日产汽车有限公司，郑州450016；②郑州交通职业学院，郑州450062）

（①Zhengzhou Nissan Automobile CO.，

LTD.，Zhengzhou 450016，China ；②Zhengzhou Transportation Vocational College ，Zhengzhou 450062，China ）摘要：能源危机和环境问题使新能源车的发展重获生机，而新能源车发展的最大瓶颈是动力电源。本文介绍了动力电池的发展现状，论述

了动力电池的工作原理及特点，分析了动力电池在使用过程中的存在的问题，并展望了各类动力电池将来的发展应用前景。

Abstract:Energy crisis and environmental problems make the development of new energy vehicles back to life.For new energy vehicle development,the biggest bottleneck is the power battery.This paper describes the development of power battery,discusses the working principle and

features of power battery,and analyzes

the problems in the course,and prospects for future development of various types of power battery.关键词：铅酸电池；氢镍电池；超级电容器；锂离子电池；空气电池Key words:lead-acid battery ；MH Ni battery ；supercapacitor ；li-ion battery ；air battery

中图分类号：U463.23

文献标识码：A

文章编号：1006-4311（2012）14-0033-02

加强对危岩体的监测，保证生产的安全。妥善处理废土石的堆放，监

测地面的开裂和变形，处理好复垦和植被的保护，监测由于采矿活动致使地下水位下降对附近居民饮用水源的影响，注意减少废水和尾矿对地表水和地下水的污染。

4内排复垦植被的目的和重要意义

建立绿色矿山就是把保障资源供应的矿山转移到资源保障和环境保护协调发展上，矿山的环境保护与大区域范围内经济建设、环境保护与社会发展等要综合研究，避免先污染、后治理，根据社会、地区可持续发展的要求来综合研究和统筹规划。全球变化、生态

环境、

大气和海洋灾害等涉及到世界各个国家和地区，矿业环境问题虽有地域性，但大气污染带有全球性。露天采掘不同程度地破坏了生态环境和原有的植被，加剧了水土流失。采用科学合理的采矿方法，将影响降至最低限度，如何把潜在因素控制好，不至于形成地质灾害是矿山致力研究的重要课题。

合理开发利用磷资源，要在开发中保护，在保护中开发，使开采与环境保护同步协调发展，从二十世纪八十年代初期就开始矿山植被恢复工作，先后经历了外排土场摸索植被恢复、内排复垦植被试验研究和推广应用等几个阶段.地质环境治理为缓倾斜露天矿山内排复垦植被技术，将内排复垦与采矿生产工艺相结合，使复垦成为采矿的重要环节，剥离物形成复合台阶式排土场，保护和利用好表

土资源，待排土场停排沉降稳定后，对台阶进行平整、表土铺设、挖塘种植，建设附属设施，为做好后期管护工作创造有利条件。

5结束语

资源综合利用是我国重大的技术经济政策，也是国民经济和社

会发展的战略方针。磷矿资源作为发展磷化工产业的立业之本，

磷化工业持续、

快速、健康发展的关键取决于原料的供应及保障程度。但磷矿资源是有限和不可再生的，对资源进行有效保护，合理的开发利用，兼顾环境效益，才能实现矿山和磷化工的可持续协调发展。在省、市、县国土资源管理部门的高度重视和支持下，在公司的统一

组织、领导下，按照走新型工业化道路和“一湖两江”流域环境治理的要求，推进节能降耗、清洁生产，做好复垦植被，创建节约型、环境友好型企业与和谐的矿山生活环境，实现全面、协调和可持续发展，矿山的资源综合利用水平将会得到不断提高，环保必将取得更好的成效，为保护高原明珠--滇池做出应有的贡献。

参考文献：

[1]陈良坤.云南省磷矿资源开发面临的问题及建议IM&P 化工矿物与加

工，2000，（5）：1-4.

[2]昆阳磷矿环境保护工作汇报材料，云南磷化集团有限公司昆阳磷矿，2008年9月.

[3]薛红梅.煤炭开采中地表塌陷的环境影响预测与评价[J].科技资讯.2008(09).

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