【新能源】汽车关键技术之动力电池族谱

　新能源汽车发展得如火如荼的今天，相信大家都对纯电动汽车的商家如数家珍，比如国外品牌比较出名的有特斯拉电动汽车、宝马i3等、国内新能源汽车有号称电动汽车领头羊的比亚迪纯电动汽车、还有吉利纯电动汽车及奇瑞电动汽车等。但是，电动汽车最为关键的核心部件——动力电池，大家又了解多少呢？
　　关于动力电池，由于内容比较多，我们这里先介绍动力电池的类型、关键性能指标以及三种典型动力电池。
　　1、动力电池的类型
　　从系统的角度来说，电池分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。
　　对于我们比较熟悉的化学电池，则是按正负极材料分为锌锰电池系列、镍镉镍氢系列、铅酸系列、锂电池系列等，也就是铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等目前车辆比较常用的动力电池。
　　另外，物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池，如太阳能电池、超级电容器、飞轮电池等。生物电池是利用生物化学反应发电的电池，如微生物电池、酶电池、生物太阳电池等。

　　2、动力电池的关键性能指标
　　电池的性能指标主要有电压、容量、内阻、能量、功率、输出效率、自放电率、使用寿命等，根据电池种类不同，其性能指标也有差异。
　　这么多个性能指标，我们这里暂且介绍一下电压、容量、能量以及功率。
　　电压
　　首先，我们介绍一下电池的电压，因为可以电池的电压的大小，判断我们的电池的电量状态。所以电池电压是非常关键的一个性能指标，那么电压分为端电压、开路电压、额定电压、充电终止电压和放电终止电压。这么多电压我们看一下是什么意思。
　　那么工作电压与开路电压的关系又是什么呢？在电池放电工作状态下，当电流流过电池内部时，需要克服电池的内阻所造成阻力，故工作电压总是低于开路电压，充电时则与之相反。锂离子电池的放电工作电压在3.6V左右。

　　容量
　　电池在一定的放电条件下所能放出的电量称为电池的容量。常用单位为安培小时，它等于放电电流与放电时间的乘积。可以分为理论容量、实际容量、标称容量和额定容量等。
　　例如，锂离子电池规定在常温、恒流(1C)、恒压(4.2V)控制的充电条件下，充电3h、再以0.2C放电至2.75V时，所放出的电量为其额定容量。

　　能量
　　电池的能量是指在一定放电制度下，电池所能输出的电能，单位是Wh或kWh。它影响电动汽车的行驶距离。能量分为理论能量、实际能量、比能量和能量密度。
　　比能量也称质量比能量，是指电池单位质量所能输出的电能，单位是Wh/kg，常用比能量来比较不同的电池系统，影响电动汽车整车质量和续驶里程的重要指标。而能量密度也称体积比能量，是指电池单位体积所能输出的电能，单位是Wh/L，则影响蓄电池的布置空间。

　　功率
　　电池的功率是指电池在一定放电制度下，单位时间内所输出能量的大小，单位为W或kW。电池的功率决定了电动汽车的加速性能和爬坡能力。
　　比功率是影响电动汽车加速和爬坡能力等动力性的重要指标，而且需要注意的是：与蓄电池放电深度DOD密切相关，在表示蓄电池比功率时要指出蓄电池DOD。

　　锂离子动力电池
　　按照锂离子电池正极的材料不同，可以分为锰酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池、镍钴锂离子电池或镍钴锰锂离子电池；
　　按照锂离子电池外形形状，可以分为方形锂离子电池和圆柱形锂离子电池、纽扣锂离子电池以及薄膜离子电池。

　　锂离子电池有许多显著特点，它的优点主要表现为：
　　(1) 工作电压高。锂离子电池工作电压为3.6V，是镍氢和镍镉电池工作电压的3倍。比能量高。锂离子电池比能量已达到150Wh/kg，是镍镉电池的3倍，镍氢电池的1.5倍。
　　(2) 循环寿命长。目前锂离子电池循环寿命已达到1000次以上，在低放电深度下可达几万次，超过了其它几种二次电池。自放电率低。锂离子电池月自放电率仅为6~8%，远低于镍镉电池(25~30%)和镍氢电池(15~20%)。
　　(3) 无记忆性。可以根据要求随时充电，而不会降低电池性能。对环境无污染。锂离子电池中不存在有害物质，是名副其实的“绿色电池”。能够制造成任意形状。