一般來(lái)說(shuō),常用電池主要是干電池、蓄電池以及體積小的微型電池。此外,還有金屬一空氣電池、燃料電池以及其他能量轉(zhuǎn)換電池如太陽(yáng)電池、飛輪電池、溫差電池、核電池等。而真正在安全性、效率、性?xún)r(jià)比上都能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)需要的,除了少部分的汽車(chē)使用的是燃料電池與飛輪電池以外,應(yīng)用最多的正是蓄電池。
在電池的大家族中,蓄電池的種類(lèi)是最多的,共同的特點(diǎn)是可以經(jīng)歷多次充電、放電循環(huán),反復(fù)使用,這也正是蓄電池作為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力源的基礎(chǔ)。當(dāng)然,并不是所有的蓄電池都適合應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē),最常用的還是鉛酸電池、鎳氫電池以及鋰離子電池。
鉛酸電池是最為常用的一種車(chē)用蓄電池,已有150年的歷史,可算是人類(lèi)歷史上的一個(gè)偉大發(fā)明。鉛酸電池的極板是用鉛合金制成的格柵,電解液為稀硫酸,兩極板均覆蓋有硫酸鉛。但充電后,正極處極板上硫酸鉛轉(zhuǎn)變成二氧化鉛,負(fù)極處硫酸鉛轉(zhuǎn)變成金屬鉛。放電時(shí),則發(fā)生反方向的化學(xué)反應(yīng)。
鉛酸電池的優(yōu)點(diǎn)是放電時(shí)電動(dòng)勢(shì)較穩(wěn)定,缺點(diǎn)是比能量(單位重量所蓄電能)小,對(duì)環(huán)境腐蝕性強(qiáng)。
隨著蓄電池的放電,正負(fù)極板都受到硫化,同時(shí)電解液中的硫酸逐漸減少,而水分增多,從而導(dǎo)致電解液的比重下降。在實(shí)際使用中,可以通過(guò)測(cè)定電解液的比重來(lái)確定蓄電池的放電程度。在正常使用情況下,鉛蓄電池不宜放電過(guò)度,否則使和活牲物質(zhì)混在一起的細(xì)小硫酸鉛晶體結(jié)成較大的晶體,這不僅增加了極板的電阻,而且在充電時(shí)很難使它再還原,直接影響蓄電池的容量和壽命。鉛蓄電池充電是放電的逆過(guò)程。
鎳氫電池是作為電動(dòng)汽車(chē)電池的另一個(gè)主要選擇,尤其是在混合動(dòng)力汽車(chē)上有著廣泛的應(yīng)用。鎳氫電池是早期的鎳鎘電池的替代產(chǎn)品,它是目前最環(huán)保的電池之一,其以能吸收氫的金屬代替鎘(Cd),不再使用有毒的鎘,可以消除重金屬元素對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染問(wèn)題。鎳氫電池相比于鉛酸電池和鎳鎘電池有著較大的能量密度比,這意味著可以在不為電動(dòng)汽車(chē)增加額外重量的情況下,使用鎳氫電池能有效地延長(zhǎng)車(chē)輛的行駛時(shí)間。同時(shí)鎳氫電池在電學(xué)特性方面與鎳鎘電池亦基本相似,但又大大減小了鎳鎘電池中存在的“記憶效應(yīng)”,這使得鎳氫電池可以更方便地使用。