動力電池種類主要有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-06 08:55
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目前市場上主流技術仍以鉛酸電池技術、鎳氫電池技術、燃料電池技術、鋰電池技術為主。
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池的應用歷史最長，技術最為成熟，是成本、售價最低廉的蓄電池，已實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。其中閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA)一度成為重要的車用動力電池，應用在眾多歐美汽車公司開發(fā)的EV和HEV上，例如通用在20世紀80年代和90年代分別開發(fā)出的Saturn和EVI電動汽車等。
但是，鉛酸電池的比能量較低，續(xù)航時間短，自放電率高，循環(huán)壽命低;其主要原料鉛的重量大，而且在生產(chǎn)和回收過程中可能產(chǎn)生重金屬的環(huán)境污染。所以，目前鉛酸電池主要用于汽車啟動時的點火裝置，以及電動自行車等小型設備。
鎳氫電池
鎳氫(Ni/MH)電池具有良好的耐過充、過放能力，不存在重金屬污染問題，而且在工作過程中不會出現(xiàn)電解液增減現(xiàn)象，可以實現(xiàn)密封設計、免維護。與鉛酸電池和鎳鎘電池相比，鎳氫電池具有較高的比能量、比功率及循環(huán)壽命。
其缺點是電池具有的記憶效應較差，而且隨著充放電循環(huán)的進行，貯氫合金逐漸失去催化能力，電池內(nèi)壓會逐漸升高，影響到電池的使用。此外，鎳金屬昂貴的價格，也導致成本較高。
在關鍵材料上，鎳氫電池主要由正極、負極、隔膜和電解質(zhì)構成，正極為鎳電極(Ni(OH)2);負極一般采用金屬氫化物(MH);電解質(zhì)主要為液體，主要成份是氫氧化鉀(KOH)。目前鎳氫電池的研究重點主要在正、負極材料上，其技術研發(fā)相比較成熟。
車用鎳氫電池已實現(xiàn)了批量生產(chǎn)和使用，是混合動力汽車研制中應用最多的車載電池類型。最典型的代表即目前混合動力汽車量產(chǎn)規(guī)模最大的豐田Prius。豐田與松下合資成立的PEVE公司是目前世界最大的鎳氫動力電池制造商。
如今鎳氫電池現(xiàn)階段已經(jīng)退出主流動力電池行列，那么為何豐田還會固執(zhí)己見的堅守鎳氫電池的陣營呢?
這就不得不說到鎳氫電池最大的優(yōu)勢：超強的耐用性!
曾經(jīng)美國著名的汽車媒體對一臺使用了十年后的第一代普銳斯進行了對比測試。測試結果顯示，采用鎳氫電池的第一代普銳斯車型在經(jīng)過了10年行駛33萬公里之后，將其與新車時的數(shù)據(jù)對比，無論是在油耗性能還是在動力性能都保持在同一水平，說明混動系統(tǒng)和鎳氫電池組仍然工作正常。
此外，即便在使用十年跑了33萬公里之后，這輛第一代普銳斯其鎳氫電池組從未發(fā)生過問題，人們十年前所質(zhì)疑因電池容量衰減將大幅影響油耗和動力性能的情況也沒有出現(xiàn)。由此看來，一向嚴謹保守的日本人對于鎳氫電池的鐘愛確實有其獨到的原因。
燃料電池
燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負極和電解質(zhì)等，像一個蓄電池，但實質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。
和普通化學電池相比，燃料電池可以補充燃料，通常是補充氫氣。一些燃料電池能使用甲烷和汽油作為燃料，但通常是限制在電廠和叉車等工業(yè)領域使用。氫燃料電池基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質(zhì)發(fā)生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極。
氫燃料電池的工作原理是：將氫氣送到燃料電池的陽極板(負極)，經(jīng)過催化劑(鉑)的作用，氫原子中的一個電子被分離出來，失去電子的氫離子(質(zhì)子)穿過質(zhì)子交換膜，到達燃料電池陰極板(正極)，而電子是不能通過質(zhì)子交換膜的，這個電子，只能經(jīng)外部電路，到達燃料電池陰極板，從而在外電路中產(chǎn)生電流。
電子到達陰極板后，與氧原子和氫離子重新結合為水。由于供應給陰極板的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極板供應氫，給陰極板供應空氣，并及時把水蒸氣帶走，就可以不斷地提供電能。
