常見蓄電池種類有哪些？

TIME: 2019-10-11 蓄電池知識

蓄電池是电池的一个统称，是一种民间广泛流传使用的称呼，但是锂離子電池、镍氢电池、鎳镉電池、铅酸电池等都可以称之为蓄電池。下面是市场上投入行业应用的蓄電池种类介绍。

蓄電池是电动汽车的动力源泉。目前，制约电动汽车发展的关键因素是动力畜电池不理想。电动汽车蓄電池的主要性能指标是比能量、比功率和使用寿命等。要使电动汽车能与内燃机汽车相竞争，关键是开发出比能量高、比功率大、使用寿命长、成本低的蓄電池。

铅酸蓄電池

铅酸蓄電池己有100多年的历史，广泛用作内燃机汽车的起动动力源。

它也是成熟的电动汽车蓄電池，它可靠性好、原材料易得、价格便宜；比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点；一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。

鎳镉電池

鎳镉電池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄電池，其比能量可达55W穐/kg，比功率超过190W/kg。可快速充电，循环使用寿命较长，是铅酸蓄電池的两倍多，可达到2000多次，但价格为铅酸蓄電池的4~5倍。它的初期购置成本虽高，但由于其在能量和使用寿命方面的优势，因此其长期的实际使用成本并不高。缺点是有“记忆效应”，容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小。须在使用十次左右后，作一次完全充放电，如果已经有了“记忆效应”，应连续作3~5次完全充放电，以释放记忆。另外镉有毒，使用中要注意做好回收工作，以免镉造成环境污染。

钠硫蓄電池

钠硫电池的优点：一个是比能量高。其理论比能量为760W穐/kg，实际已大于100W穐/kg，是铅酸电池的3~4倍；另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2，并瞬时间可放出其3倍的固有能量；再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质，所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应，充放电电流效率几乎100%。钠硫电池缺点，主要其工作温度在300~350℃，所以，电池工作时需要一定的加热保温。而高温腐蚀严重，电池寿命较短。现在已有采用高性能的真空绝热保温技术，可有效地解决这一问题。也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。在80~90年代，国外重点发展钠硫电池作为固定场合下（如电站储能）应用，并越来越显示其优越性。这方面日本企业进展最为显著。作为近期普遍看好的电动汽车蓄電池，已被美国先进电池联合体（USMABC）列为中期发展的电动汽车蓄電池，德国ABB公司生产的B240K型钠硫蓄電池，其质量为17.5kg，蓄电量19.2Kw穐；比能量达109W穐/kg，循环使用寿命1200次，装车试验时最好的一辆无故障地行驶了2300km。

镍氢蓄電池

镍氢蓄電池属于碱性电池，镍氢蓄電池循环使用寿命较长，无记忆效应，但价格较高。它的初期购置成本虽高，但由于其在能量和使用寿命方面的优势，因此其长期的实际使用成本并不高。目前国外生产电动汽车镍氢蓄電池的公司现有80A穐和130A穐两种单元电池，其比能量达75-80W穐/kg，循环使用寿命超过600次。这种蓄電池装在几种电动汽车上试用，其中一类车一次充电可行驶345km，有一辆车一年中行驶了8万多公里。由于价格较高，目前尚未大批量生产。国内已开发出55A穐和100A穐单元电池，比能量达65W穐/kg，功率密度大于800W/kg的镍氢蓄電池。

锂離子電池

锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池，其独特的物理和电化学性能，具有广泛的民用和国防应用的前景。其突出的特点是：重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。在同体积重量情况下，锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍，是鎳镉電池的4倍，并且目前人类只开发利用了其理论电量的20%~30%，开发前景非常光明。同时它是一种真正的绿色环保电池，不会对环境造成污染，是目前最佳的能应用到电动车上的电池。我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂離子電池，至今已取得突破性进展，研制出了完全拥有自主知识产权的锂離子電池。

飛輪電池

飛輪電池是90年代才提出的新概念电池，它突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。当飞轮以一定角速度旋转时，它就具有一定的动能。飛輪電池正是以其动能转换成电能的。高技术型的飞轮用于储存电能，就很像标准电池。飛輪電池中有一个电机，充电时该电机以电动机形式运转，在外电源的驱动下，电机带动飞轮高速旋转，即用电给飛輪電池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其功能；放电时，电机则以发电机状态运转，在飞轮的带动下对外输出电能，完成机械能（动能）到电能的转换。当飛輪電池出电的时，飞轮转速逐渐下降，飛輪電池的飞轮是在真空环境下运转的，转速极高（200000r/min），使用的轴承为非接触式磁轴承。据称，飛輪電池比能可达150W穐/kg，比功率达5000~10000W/kg，使用寿命长达25年，可供电动汽车行驶500万公里。

镍锌蓄電池

新型密封镍锌电池具有高质量能、高质量功率和大电流放电的优势。这种优势使得镍锌电池能够满足电动车辆在一次充电行程、爬坡和加速等方面对能量的需求。镍锌电池是美国国家能源研究公司（ERC）开发和生产的产品，厦门电池总厂已与其合作引进了此产品。镍锌电池是极具竞争力的电池。其优点：是其比能量达到50Wh/k以上，体积能量已超过鎳镉電池，小于镍氢电池。大电流放电，电池的电压将在宽广的范围是平衡的，且具很长的使用寿命，循环寿命≥500次。充电时间≤3.5h，快速充电≤1h。特别值得一提的是自放电抗电荷量衰减性十分好，在室温下一个月，自放电量不到30%额定电荷量。在50℃高温，以C/3放电，电池电荷量衰减≤10%额定电荷量，而在一15℃，C/3放电≤30%。镍锌电池与铅酸电池外廓上具有很好的兼容性，凡现在应用铅酸电池的车辆，均可换用镍锌电池。从现在的价格看，镍锌还显稍贵些，但相信待其应用量上去后，价格自然会降下来。与铅酸电池外形轮廓的兼容性，使镍锌电池更方便替代铅酸电池而成为电动车的理想动力电源。

锌空气蓄電池

鋅空氣電池又稱鋅氧電池，是金屬空氣電池的一種。鋅空氣電池比能理論值是1350W穐/kg，現在的比能量已達到了230Wh/kg，幾乎是鉛酸電池的8倍。

可見鋅空氣電池的發展空間非常大。鋅空氣電池只能采取抽換鋅電極的辦法進行

“機械式充電”。更換電極的時間在3min即可完成。換上新的鋅電極，“充電”

時間極短，非常方便。如此種電池得到發展，省去了充電站等社會保障設施的興建。鋅電極可在超市、電池經營點、汽配商店等購買，對普及此電池電動車十分有利。這種電池具有體積小，電荷容量大，質量小，能在寬廣的溫度範圍內正常工作，且無腐蝕，工作安全可靠，成本低廉等優點。現在試驗電池的電荷容量僅是鉛酸電池的5倍，不甚理想。但5倍于鉛酸電池的電荷量已引起了世人的關注，美國、墨西哥，新加坡及一些歐洲國家都已在郵政車、公共汽車、摩托車上進行試用，也是一極有前途的電動車用電池。

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