动力电池主要类型(上)

天上若无难走路，世间哪个不成仙？上篇我们聊了聊作为电动汽车关键技术也是难点的动力电池的主要性能参数。最近讨论比较多的就是 BYD 的刀片电池，以及这两天刚看到的广汽的"石墨烯电池"，8 分钟充电 85%也是很厉害了，但是具体是石墨烯还是石墨烯基电池就说不大准了。今天我们不聊刀片也不谈石墨烯，我们来看看动力电池的主要类型有哪些~

电动汽车用动力电池主要有铅酸蓄电池、金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池、锌空气电池、超级电容器等。

铅酸蓄电池

铅酸蓄电池指的是二氧化铅作为正极，海绵状铅作为负极，以硫酸溶液作为电解液的蓄电池，其主要用在低速电动车上。

正负极板：正极二氧化铅，负极海绵状纯铅；

隔板：隔离正、负极板以防短路，同时作为电解液的载体，吸收了大量的电解液，促进离子更好地扩散；

电解液：纯硫酸和蒸馏水配制的一定比例的硫酸；

溢气阀：位于蓄电池顶部，起安全、密封、防爆作用；

化学能和电能的转换我们称为充放电，铅酸蓄电池属于酸性电池，其化学反应式为：PbO+H2SO4→PbSO4+H2O

充电时，把铅板分别和直流电源的正负极相连，进行电解(氧化还原反应)，阴极为还原反应，阳极为氧化反应:

阴极：PbSO4+2e¯→Pb+SO4²¯

阳极：PbSO4+2H2O→PbO2+4H++SO4²¯+2e¯

充电时的总反应：2PbSO4+2H2O→Pb+PbO2+2H2SO4

随着电流通过，PbSO4 在阴极上变成蓬松的金属铅，在阳极变成黑褐色的二氧化铅，溶液中有 H2SO4 产生。

放电时，阳极还原反应：

阳极：PbO2+4H++2e¯→Pb2++2H2O

由于硫酸的存在，Pb2+也立即生成 PbSO4。

放电时的总反应：Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O

蓄电池充电时，随着电池端电压的升高，水开始被电解，当单体电池电压达到 2.4V 左右时，水的电解不可忽视。水电解时阳极和阴极反应分别为：

阳极：H2O→1/2O2+2H++2e¯

阴极：2H++2e¯→H2

阳极给出电子，阴极得到电子，形成回路电流。端电压越高，电解水也就越激烈，此时充入的大部分电荷参加水电解，形成的活性物质很少了。

电动汽车对铅酸蓄电池的要求：

金属氢化物镍蓄电池

金属氢化物镍蓄电池，也叫作氢镍蓄电池，指的是正极为镍氧化物，负极为可吸收释放氢的储氢合金，以氢氧化钾为电解质的蓄电池。氢镍蓄电池大多应用在混合动力电动汽车上，可分为方形和圆柱形两种。

如上图，圆柱形氢镍蓄电池，主要包括正极(氢氧化镍)、负极(储氢合金)、分离层(隔膜纸)、外壳、电解液(氢氧化钾)等，在金属铂的催化作用下，完成充电和放电的可逆反应。圆柱形电池中，正负极由隔膜纸分开卷绕在一起，然后密封在金属外壳中。方形电池中，正负极由隔膜纸分开后叠成层状密封在外壳儿中。

金属氢化物镍蓄电池的性能特点取决于本身体系的电极反应，充电时，

正极：Ni(OH)2-e¯+OH¯→NiOOH+H2O

负极：2MH+2e¯→2M¯→2M¯+H2

放电时，

正极：NiOOH+H2O+e¯→Ni(OH)2+OH¯

负极：2M¯+H2→Ni(OH)2+OH¯

对氢镍蓄电池的要求分为单体蓄电池的要求和蓄电池模块的要求。

对氢镍蓄电池的单体电池的要求：

对氢镍蓄电池模块的要求：

还剩下另外三种电动汽车主要的动力电池类型我们明天再聊，今天的内容希望你们能够喜欢。