电动汽车动力蓄电池及储能装置
第一节 电池的分类及有关术语
一、电池的分类
常见的电池可区分为大约4000多种，详细地划分的话也可区分为大约38种。但若按照电池的原理区分的话可以分为物理电池、生物电池和化学电池三大类。生物电池有利用酶、微生物或叶绿素分别做成的酶电微生物电池和生物太阳能电池等，其工作的物理基础是生物表现出来的带电现象。物理电池指利用物理原理制成的电池，其特点是能在一定条件下实现能量的直接转换。化学电池是一种直接把化学能转换为电能的装置，其学名为化学电源。通常所说的电池即指的是这类电池。
图3-1 化学电池的分类
化学电池常见的分类方法有三种：
第一种是按电解液种类分类，可把常见的电池分为碱性电池、酸性电池、中性电池及有机电解液电池四种。
第二种是根据电池所用正、负极材料的不同，可把常见的电池分为锌系电池、铅系电池、锂系电池、二氧化锰系电池及空气（氧气）系电池。
第三种是根据工作的性质和储存方式不同，可把常见的电池分为一次电池、二次电池、燃料电池、储备电池四类。如图3—1所示
二、有关电池的常见术语
放电：电池向外电路输送电流的过程。
放电容量：电池在规定条件下的放电电量或有效工作时间。
储存寿命：电池在规定条件下储存结束时，电池仍能保持规定的性能和储存期限。
电池极端：电池连接外电路的部件。
电动势：组成电池的两个电极的平衡电位差。
放电率：放电率指放电是的速率，通常用“时率”和“倍率”表示。
充电：将外电路输入蓄电池的电能转换为化学能储存起来的操作过程。
充电率：蓄电池在规定的时间内充到额定容量所需的电流值。
恒压充电：充电时保持充电器端电压不变的一种充电方法。
恒流充电：充电时保持充电电流不变的一种冲电方法。
极化：极化是电池由静止状态即电流为零转入工作状态产生的电池电压、电极电为的变化现象。
第二节 铅酸蓄电池
一、铅酸蓄电池的分类和特点
电动汽车用动力铅酸电池有多种，常见的有个干呵电式蓄电池、湿荷电式蓄电池、阀控式蓄电池、免维护蓄电池、胶体蓄电池、水平板式蓄电池等。
动力铅酸蓄电池与一般启动用的蓄电池不同，既要求有瞬时大电流放电特点，又要求铅酸蓄电池有持续大电流放电的能力。动力铅酸蓄电池有以下几个特点。
（1）单格电压高，汽车用铅酸蓄电池单格额定电压可达2.0V，开路电压2.1V，工作电压1.8V-2.0V。
（2）比功率和功率密度大，内阻小，长时间可输出大电流。
（3）性能可靠，冲放电可逆性好。
（4）循环次数多，寿命长。
（5）结构简单，价格低廉。
二、铅酸蓄电池的工作原理
铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下：
正极： PbO2 + 2e + HSO4- + 3H+ == PbSO4 + 2H2O
负极： Pb + HSO4- == PbSO4 + H+ + 2e
总反应： PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2 PbSO4 + 2H2O
从以上的化学反应方程式中可以看出，铅酸蓄电池在放电时，正极的活性物质二氧化铅和负极的活性物质金属铅都与硫酸电解液反应，生成硫酸铅，在电化学上把这种反应叫做“双硫酸盐化反应”。在蓄电池刚放电结束时，正、负极活性物质转化成的硫酸铅是一种结构疏松、晶体细密的结晶物，活性程度非常高。在蓄电池充电过程中，正、负极疏松细密的硫酸铅，在外界充电电流的作用下会重新变成二氧化铅和金属铅，蓄电池就又处于充足电的状态。正是这种可逆转的电化学反应，使蓄电池实现了储存电能和释放电能的功能。
