电池种类

蓄电池的8个种类

锂离子电池是目前世界上最先进的二次电池（充电电池），具有体积小、重量

轻、能量密度高、使用寿命长、无记忆效应、环保、安全可靠等优点，是高档

仪器仪表的理想电源。

电压和容量相同时，与铅酸电池比较，锂离子电池的体积降为一半，重量降为

四分之一，而寿命却是铅酸电池的三倍，与镍氢或镍镉电池比较，锂离子电池

的体积和重量均约为一半，而寿命则是它们的二倍！

蓄电池种类介绍

蓄电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蓄电

池不理想。电动汽车蓄电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、成本低的蓄电池。

铅酸蓄电池

铅酸蓄电池已有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电池，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。

镍氢蓄电池

镍氢蓄电池属于碱性电池，镍氢蓄电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电池的公司现

有80A·h和130A·h两种单元电池，其比能量达75－80W·h/kg，循环使用寿

命超过600次。这种蓄电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·h和100A·h单元电池，比能量达65W·h/kg，功率

密度大于800W/kg的镍氢蓄电池。

锂离子电池

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，是镍镉电池的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离子电池，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离子电池。

镍镉电池

镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池，其比能量可达55W•h/kg，比

功率超过190W/kg。可快速充电，循环使用寿命较长，是铅酸蓄电池的两倍多，

可达到2000多次，但价格为铅酸蓄电池的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。

钠硫蓄电池

钠硫电池的优点：一个是比能量高。其理论比能量为760W•h/kg，实际已

大于100W•h/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电池，已

被美国先进电池联合体(USMABC)列为中期发展的电动汽车蓄电池，德国ABB公司

生产的B240K型钠硫蓄电池，其质量为17.5kg，蓄电量19.2Kw•h；比能量达

109W•h/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。

镍锌蓄电池

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，体积能量已超过镍镉电池，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－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。

锌空气蓄电池

锌空气电池又称锌氧电池，是金属空气电池的一种。锌空气电池比能理论

值是1350W•h/kg，现在的比能量已达到了230Wh/kg，几乎是铅酸电池的8倍。

可见锌空气电池的发展空间非常大。锌空气电池只能采取抽换锌电极的办法进行

“机械式充电”。更换电极的时间在3min即可完成。换上新的锌电极，“充电”

时间极短，非常方便。如此种电池得到发展，省去了充电站等社会保障设施的兴

建。锌电极可在超市、电池经营点、汽配商店等购买，对普及此电池电动车十分

有利。这种电池具有体积小，电荷容量大，质量小，能在宽广的温度范围内正常

工作，且无腐蚀，工作安全可靠，成本低廉等优点。现在试验电池的电荷容量仅

是铅酸电池的5倍，不甚理想。但5倍于铅酸电池的电荷量已引起了世人的关注，

美国、墨西哥，新加坡及一些欧洲国家都已在邮政车、公共汽车、摩托车上进行

试用，也是一极有前途的电动车用电池。

飞轮电池

飞轮电池是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。飞轮电池

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。

飞轮电池中有一个电机，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，即用电给飞轮电池“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。当飞轮电池出电的时，飞轮转速逐渐下降，飞轮

电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，飞轮电池比能可达150W•h/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。