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電池的分類(lèi)
在選購新能源汽車(chē)時(shí)，你是否了解新能源汽車(chē)的續航電池呢？電池對新能源汽車(chē)的性能有哪些影響？今天讓我們一起了解一下電池的那些事兒。
總體來(lái)說(shuō)，汽車(chē)領(lǐng)域的電池有三大種類(lèi)：化學(xué)電池、物理電池和生物電池。
化學(xué)電池
化學(xué)電池是將化學(xué)能轉化為電能的電池，是目前應用最廣泛的電池種類(lèi)。
化學(xué)電池又可分為蓄電池及燃料電池。
1. 蓄電池，也叫二次電池，這是因為蓄電池在放電后，能夠用充電的方式使內部活性物質(zhì)再生，將電能儲存為化學(xué)能；需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉換為電能。我們生活中手機的電池就屬于蓄電池。目前常用的車(chē)用蓄電池有鉛酸蓄電池、鎳氫電池等。
○ 鉛酸蓄電池的使用歷史已有100多年，曾廣泛用作內燃機汽車(chē)。它可靠性好、原材料易得、價(jià)格便宜；比功率也基本上能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性要求。但鉛酸蓄電池比能量低，質(zhì)量和體積太大，一次充電行駛里程較短，使用壽命短，使用成本過(guò)高，不適應未來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展需求。
○ 鎳氫電池，電池能量?jì)浯螅亓扛p，使用壽命更長(cháng)，并且對環(huán)境無(wú)污染，但制造成本太高，性能表現不是最優(yōu)。目前代表車(chē)型有：豐田prius、福特汽車(chē)Ford Escape、雪佛蘭Chevroiet Malibu等。
2. 燃料電池，是一種將燃料與氧化劑的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應直接轉換成電能的發(fā)電裝置，是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。燃料電池有發(fā)電效率高，環(huán)境污染小，比能量高，噪音低，燃料范圍廣，可靠性高，易于建設等優(yōu)點(diǎn)，是公認的最具有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù)。目前多用于航天飛行領(lǐng)域，民用商業(yè)化尚未實(shí)現。
物理電池
物理電池，以鋰電池為代表，是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池是目前電動(dòng)汽車(chē)以及新能源汽車(chē)最常用的電池，其主要優(yōu)點(diǎn)包括：
（1）能量比高，具有高儲存能量密度，是鉛酸蓄電池的6-7倍；
（2）使用壽命長(cháng)，使用壽命可達6年以上；
（3）具備高功率承受力；
（4）自放電率很低；
（5）重量輕，相同體積下重量約為鉛酸蓄電池的1/6-1/5。
（6）高低溫適應性強，可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用；
（7）綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報廢，都不含有也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。
目前在售電動(dòng)汽車(chē)配備的鋰電池主要有鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池。
○ 鈷酸鋰電池，生產(chǎn)技術(shù)成熟，能量比高，但高溫狀態(tài)下穩定性差。常用于筆記本電腦電池。代表車(chē)型是特斯拉MODEL S。
○ 磷酸鐵鋰電池，具有目前車(chē)用鋰電池中最好的穩定性，但能量密度較小，不適應低溫，因此磷酸鐵鋰電池應用的車(chē)型不適合在北方行駛。代表車(chē)型有比亞迪e6、比亞迪秦、比亞迪唐等。
○ 三元鋰電池，相對于鈷酸鋰電池安全性更高，低溫時(shí)電池也更加穩定，更適合未來(lái)新能源汽車(chē)電池的發(fā)展趨勢。但其電壓低，能量密度介于磷酸鐵鋰電池和鈷酸鋰電池之間。目前代表車(chē)型有北汽新能源EV200、北汽新能源EU260、特斯拉Model 3等。
這三類(lèi)鋰電池雖然已經(jīng)被廣泛應用在生活的各個(gè)領(lǐng)域，但均存在一定的安全性差問(wèn)題，有發(fā)生爆炸的危險，如三星手機和蘋(píng)果手機均發(fā)生過(guò)電池爆炸事件；同時(shí)，鋰電池生產(chǎn)要求條件高，成本高，有些鋰電池對使用環(huán)境溫度還有限制，高溫或低溫都會(huì )有使用風(fēng)險。因此，開(kāi)發(fā)使用效能更高、更加安全的電池依然是一項重要課題。
目前，除了以上三種常見(jiàn)電池以外，擁有更多優(yōu)勢的石墨烯電池逐漸進(jìn)入各大車(chē)企研發(fā)部門(mén)的視野。石墨烯電池，是鋰電池內添加石墨烯，從而開(kāi)發(fā)出的一種新能源電池。石墨烯電池充電時(shí)間短，可把數小時(shí)的充電時(shí)間壓縮至不到一分鐘，石墨烯成分可以幫助鋰電池降低產(chǎn)能時(shí)的熱量，達到減少能量損失，減少了熱量對電池的損害，從而提高了電池的使用壽命。但目前石墨烯電池成本昂貴，無(wú)法大規模應用。
生物電池
生物電池，是指將生物質(zhì)能直接轉化為電能的裝置。2013年科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現可以把細菌體表蛋白生成的能量收集起來(lái)作為電能。被譽(yù)為未來(lái)電動(dòng)車(chē)電池的重要發(fā)展方向。目前生物電池技術(shù)多用于航天宇宙飛船供電，民用領(lǐng)域尚未實(shí)現。
刷題鞏固
鋰電池已廣泛用于手機和筆記本電腦等電子產(chǎn)品，鋰電池的優(yōu)點(diǎn)不包括（ ）
A. 能量密度高
B. 使用壽命長(cháng)
C. 重量輕
D. 生產(chǎn)條件要求低、成本低
【解析】D。本題考查物理化學(xué)知識并選錯誤項。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)：額定電壓高、能量密度高、重量輕、使用壽命相對較長(cháng)、具備高功率承受力、自放電率很低、高低溫適應性強、綠色環(huán)保。缺點(diǎn)：安全性差，有發(fā)生爆炸的危險；生產(chǎn)要求條件高，成本高。故鋰電池的優(yōu)點(diǎn)不包括生產(chǎn)條件要求低、成本低。因此，選擇D選項。
