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物理电池,以锂电池为代表,是一类由锂金属或锂合金为正/负材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池是目前电动汽车以及新能源汽车常用的电池,其主要优点包括:能量比高,具有高储存能量密度,是铅酸蓄电池的6-7倍;使用寿命长,使用寿命可达6年以上;具备高功率承受力;自放电率很低;重量轻,相同体积下重量约为铅酸蓄电池的1/6-1/5。高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用;
电池使用过程电池放电过程,电池放电时在负极上进行氧化反应,向外提供电子,在正极上进行还原反应,从外电路接受电子,电流经外电路而从正极流向负极,电解质是离子导体,离子在电池内部的正负极之间的定向移动而导电,阳离子流向正极,阴离子流向负极。
锂离子电池以碳素材料为负,以含锂的化合物作正,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(惯上正用嵌入或脱嵌表示,而负用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。
化学电池是将化学能转化为电能的电池,是目前应用广泛的电池种类。化学电池又可分为蓄电池及燃料电池。蓄电池,也叫二次电池,这是因为蓄电池在放电后,能够用充电的方式使内部活性物质再生,将电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能。我们生活中手机的电池就属于蓄电池。目前常用的车用蓄电池有铅酸蓄电池、镍氢电池等。铅酸蓄电池的使用历史已有100多年,曾广泛用作内燃机汽车。它性好、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。但铅酸蓄电池比能量低,质量和体积太大,一次充电行驶里程较短,使用寿命短,使用成本过高,不适应未来新能源汽车发展需求。