燃料電池專用于燃料電池電動汽車，包括堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質子交換膜燃料電池(PEMFC)、直接甲醇燃料電池(DMFC)。

隨著電動汽車的種類不同而略有差異。在僅裝備蓄電池的純電動汽車中，蓄電池的作用是汽車驅動系統(tǒng)的惟一動力源。而在裝備傳統(tǒng)發(fā)動機(或燃料電池)與蓄電池的混合動力汽車中，蓄電池既可扮演汽車驅動系統(tǒng)主要動力源的角色，也可充當輔助動力源的角色?？梢娫诘退俸蛦訒r，蓄電池扮演的是汽車驅動系統(tǒng)主要動力源的角色;在全負荷加速時，充當?shù)氖禽o助動力源的角色;在正常行駛或減速、制動時充當?shù)氖莾Υ婺芰康慕巧?/p>

燃料電池由燃料在陽極氧化，氧化劑在陰極還原。如果在陽極(即外電路的負極，也可稱燃料極)上連續(xù)供給氣態(tài)燃料(氫氣)，而在陰極(即外電路的正極，也可稱空氣極)上連續(xù)供給氧氣(或空氣)，就可以在電極上連續(xù)發(fā)生電化學反應，并產生電流。由此可見，燃料電池與常規(guī)電

池不同，它的燃料和氧化劑不是儲存在電池內，而是儲存在電池外部的儲罐中。當它工作(輸出電流并做功)時，需要不間斷地向電池內輸人燃料和氧化劑并同時排出反應產物。因此，從工作方式上看，它類似于常規(guī)的汽油或柴油發(fā)電機。由于燃料電池工作時要連續(xù)不斷地向電池內送入燃料和氧化劑，所以燃料電池使用的燃料和氧化劑均為流體(氣體或液體)。最常用的燃料為純氫、各種富含氫的氣體(如重整氣)和某些液體(如甲醇水溶液)，常用的氧化劑為純氧、凈化空氣等氣體和某些液體(如過氧化氫和硝酸的水溶液等)。

燃料電池陽極的作用是為燃料和電解液提供公共界面，并對燃料的氧化產生催化作用，同時把反應中產生的電子傳輸?shù)酵怆娐坊蛘呦葌鬏數(shù)郊靼搴笤傧蛲怆娐穫鬏?。陰極(氧電極)的作用是為氧和電解液提供公共界面，對氧的還原產生催化作用，從外電路向氧電極的反應部位傳輸電子。由于電極上發(fā)生的反應大多為多相界面反應，為提高反應速率，電極一般采用多孔材料并涂有電催化劑。

電解質的作用是輸送燃料電極和氧電極在電極反應中所產生的離子，并能阻止電極間直

接傳遞電子。

隔膜的作用是傳導離子、阻止電子在電極間直接傳遞和分隔氧化劑與還原劑。因此隔膜

必須是抗電解質腐蝕和絕緣的物質，并具有良好耐潤濕性。

電池組

電動汽車電池組由多個電池串聯(lián)疊置組成。如果電池組中的一個電池容量稍微低于其他電池，那么經(jīng)過多個充電/放電周期后，其充電狀態(tài)將逐漸偏離其它電池。如果這個電池的充電狀態(tài)沒有周期性地與其它電池平衡，那么它最終將進入深度放電狀態(tài)，從而導致?lián)p壞，并最終形成電池組故障。為防止這種情況發(fā)生，每個電池的電壓都必須監(jiān)視，以確定充電狀態(tài)。此外，必須有一個裝置讓電池單獨充電或放電，以平衡這些電池的充電狀態(tài)。

電池組監(jiān)視系統(tǒng)的一個重要考慮因素是通信接口。就PC板內的通信而言，常用的選項包括串行外設接口(SPI)總線、I2C總線，每種總線的通信開銷都很低，適用于低干擾環(huán)境。另一個選項是控制器局域網(wǎng)(CAN)總線，這種總線在汽車應用中被廣泛使用。CAN總線非常棒，具有誤差檢測和故障容限特性，但是它的通信開銷很大，材料成本也很高。盡管從電池系統(tǒng)到汽車主CAN總線的連接是值得要的，但在電池組內采用SPI或I2C通信是有優(yōu)勢的。

電動汽車電池按電解液分為：

a.堿性電池。即電解液為堿性水溶液的電池；

b.酸性電池。即電解液為酸性水溶液的電池；

c.中性電池。即電解液為中性水溶液的電池；

d.有機電解質溶液電池。即電解液為有機電解質溶液的電池。

按活性物質的存在方式分為：

a.活性物質保存在電極上?？煞譃橐淮坞姵?非再生式，原電池)和二次電池(再生式，蓄電池)；

b.活性物質連續(xù)供給電極?？煞譃榉窃偕剂想姵睾驮偕剂想姵?。

按電池的某些特點分為：

a.高容量電池；

b.免維護電池；

c.密封電池；

d.燃結式電池；

e.防爆電池；

f.扣式電池、矩形電池、圓柱形電池等。

盡管由于化學電源品種繁多，用途廣泛，外形差別大，使上述分類方法難以統(tǒng)一，但習慣上按其工作性質及存貯方式不同，一般分為四類：

一次電池，又稱“原電池”，即放電后不能用充電的方法使它復原的電池。換言之，這種電池只能使用一次，放電后電池只能被遺棄了。這類電池不能再充電的原因，或是電池反應本身不可逆，或是條件限制使可逆反應很難進行。如：

鋅錳干電池Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2(C)

鋅汞電池Zn│KOH│HgO

銀鋅電池Zn│KOH│Ag2O

二次電池，又稱“蓄電池”，即放電后又可用充電的方法使活性物質復原而能再次放電，且可反復多次循環(huán)使用的一類電池。這類電池實際上是一個化學能量貯存裝置，用直流電將電池充足，這時電能以化學能的形式貯存在電池中，放電時，化學能再轉換為電能。如：

鉛酸電池Pb│H2SO4│PbO2

鎳鎘電池Cd│KOH│NiOOH

鎳氫電池H2│KOH│NiOOH

鋰離子電池LiCoO2│有機溶劑│6C

鋅空氣電池Zn│KOH│O2(空氣)

貯備電池，又稱“激活電池”，是正、負極活性物質和電解液不直接接觸，使用前臨時注入電解液或用其他方法使電池激活的一類電池。這類電池的正、負極活性物質的化學變質或自放電，因與電解液的隔離而基本上被排除，從而使電池能長時間貯存。如：

鎂銀電池Mg│MgCl2│AgCl

鈣熱電池Ca│LiCl-KCl│CaCrO4(Ni)