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2021年山東事業(yè)單位考試資料：電池的分類

　　電池的分類

　　在選購新能源汽車時，你是否了解新能源汽車的續(xù)航電池呢？電池對新能源汽車的性能有哪些影響？今天讓我們一起了解一下電池的那些事兒。

　　總體來說，汽車領域的電池有三大種類：化學電池、物理電池和生物電池。

　　化學電池

　　化學電池是將化學能轉化為電能的電池，是目前應用最廣泛的電池種類。

　　化學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再生，將電能儲存為化學能；需要放電時再次把化學能轉換為電能。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。它可靠性好、原材料易得、價格便宜；比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求。但鉛酸蓄電池比能量低，質量和體積太大，一次充電行駛里程較短，使用壽命短，使用成本過高，不適應未來新能源汽車發(fā)展需求。

　　○ 鎳氫電池，電池能量儲備大，重量更輕，使用壽命更長，并且對環(huán)境無污染，但制造成本太高，性能表現(xiàn)不是最優(yōu)。目前代表車型有：豐田prius、福特汽車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能通過電化學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。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，是公認的最具有發(fā)展前途的發(fā)電技術。目前多用于航天飛行領域，民用商業(yè)化尚未實現(xiàn)。

　　物理電池

　　物理電池，以鋰電池為代表，是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池。鋰電池是目前電動汽車以及新能源汽車最常用的電池，其主要優(yōu)點包括：

　　（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，使用壽命可達6年以上；

　?。?）具備高功率承受力；

　?。?）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。

　　目前在售電動汽車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)技術成熟，能量比高，但高溫狀態(tài)下穩(wěn)定性差。常用于筆記本電腦電池。代表車型是特斯拉MODEL S。

　　○ 磷酸鐵鋰電池，具有目前車用鋰電池中最好的穩(wěn)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型不適合在北方行駛。代表車型有比亞迪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，低溫時電池也更加穩(wěn)定，更適合未來新能源汽車電池的發(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。目前代表車型有北汽新能源EV200、北汽新能源EU260、特斯拉Model 3等。

　　這三類鋰電池雖然已經(jīng)被廣泛應用在生活的各個領域，但均存在一定的安全性差問題，有發(fā)生爆炸的危險，如三星手機和蘋果手機均發(fā)生過電池爆炸事件；同時，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，高溫或低溫都會有使用風險。因此，開發(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，除了以上三種常見電池以外，擁有更多優(yōu)勢的石墨烯電池逐漸進入各大車企研發(fā)部門的視野。石墨烯電池，是鋰電池內添加石墨烯，從而開發(fā)出的一種新能源電池。石墨烯電池充電時間短，可把數(shù)小時的充電時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，無法大規(guī)模應用。

　　生物電池

　　生物電池，是指將生物質能直接轉化為電能的裝置。2013年科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以把細菌體表蛋白生成的能量收集起來作為電能。被譽為未來電動車電池的重要發(fā)展方向。目前生物電池技術多用于航天宇宙飛船供電，民用領域尚未實現(xiàn)。

【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)點不包括（    ）

A. 能量密度高

　　B. 使用壽命長

　　C. 重量輕

　　D. 生產(chǎn)條件要求低、成本低

　　【解析】D。本題考查物理化學知識并選錯誤項。鋰電池的優(yōu)點：額定電壓高、能量密度高、重量輕、使用壽命相對較長、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：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)點不包括生產(chǎn)條件要求低、成本低。因此，選擇D選項。