隨著電動汽車的普及，人們對于動力電池的了解也越來越多，但可能大部分人還是不了解動力電池到底是什么。下面就一起來了解一下吧。

動力電池是電動汽車的核心部件之一，它將電能轉(zhuǎn)化為汽車行駛所需的動能，以驅(qū)動電機(jī)工作。動力電池根據(jù)工作電壓不同分為：

1、鎳鎘電池，電壓3.7V左右；

5、鎳鎘/鎳氫/鋰離子混合電池，電壓3V以上。

由于目前的動力電池在設(shè)計和生產(chǎn)工藝方面還不是很成熟，所以能量密度和續(xù)航里程一直都是大家關(guān)注的重點。而動力電池的能量密度又直接影響到了整車的續(xù)航里程。

1. 容量

一般來說，鋰電池容量是指在一定的充放電條件下，能夠從正極材料上移除電子，并且被外部電路所吸收的容量。鋰電池的容量是隨其工作電壓變化的，它與使用的正極材料、電解液、隔膜等材料有很大關(guān)系。目前生產(chǎn)的鋰電池，其電壓范圍為3.6~3.8V。在鋰離子電池中，一般采用磷酸鐵鋰（LiFePO4）作為正極材料。在高電壓時，LiFePO4正極材料中的金屬離子會從活性物質(zhì)上分離出來，在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)；而在低電壓時，金屬離子不會與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。所以說，高電壓時，正極材料中的活性物質(zhì)被激活了；而低電壓時，負(fù)極材料中的活性物質(zhì)則被激活了。電池容量越大就說明其充放電越快。

電壓

電池組中各單體電池的電壓是相等的，但由于在單體電池之間會有電阻，所以電壓并不完全等于各單體電池的電壓之和，而各單體電池的電壓又不相同。為了解決這個問題，人們想到了把電池組中的各單體電池并聯(lián)，從而使各單體電池的電壓之和等于整個電池組的電壓。這樣就得到了電池組的電壓。為了解決電壓不均勻問題，人們又想到了將電池組中各個單體電池并聯(lián)。在使用時，為了保證蓄電池具有一定的放電容量，使之有足夠大的放電深度和放電電流，必須使用合適的電解液和電解質(zhì)，這就需要有合適的電解液和電解質(zhì)。當(dāng)用適當(dāng)?shù)碾娊庖汉碗娊赓|(zhì)作為填充劑時，就可使這些電池組合成一個電池組。對于蓄電池而言，一般是用兩種或兩種以上不同類型的蓄電池串聯(lián)起來作為一個電池組使用。在串聯(lián)時必須保證它們之間有合適的電壓差，否則將不能構(gòu)成電池組。

能量密度

能量密度是指單位重量電池存儲的電能，也就是電池的能量密度，用W/kg來表示。影響動力電池能量密度的因素主要有材料、制造工藝和結(jié)構(gòu)等。其中材料決定了動力電池的成本，制造工藝決定了其質(zhì)量，而結(jié)構(gòu)則影響著電池的體積和重量。理論上，單體鋰離子動力電池的能量密度越高，則其體積和重量就越小。

目前鋰離子動力電池普遍采用鎳鈷錳（NCM）三元鋰離子材料作為正極材料，使用鎳、鈷、錳三種金屬元素作為負(fù)極材料；正負(fù)極材料混合使用提高了動力電池的能量密度。以NCM811正極材料為例，其能量密度約為400 Wh/kg左右，而NCM622正極材料則可以達(dá)到500 Wh/kg左右。

功率密度

功率密度也叫功率/質(zhì)量比，指的是單位重量的電池可以輸出多少電能，或者說單位體積輸出多少電量。例如：一輛電動汽車，電池容量為100 Ah，電池的重量為100 kg，那么百公里耗電量為1 kWh?，F(xiàn)在新能源汽車一般采用三元鋰離子電池，其單體電池的容量為80 Ah。

一輛純電動汽車的額定功率為80 kW，按照上面公式計算出百公里耗電量為1 kWh/100 km。

根據(jù)上述公式計算出電動汽車百公里耗電量為1 kWh/100 km時，在相同的動力電池能量密度下，功率密度越高則說明電動汽車的續(xù)航里程越長，因此動力電池的功率密度越高也就代表著電動汽車的續(xù)航里程越長。

體積效率

在實際的電池使用過程中，并不是電池越重效率就越高，這與電池的質(zhì)量、體積、重量等有很大關(guān)系。當(dāng)電池質(zhì)量相同時，體積越小，效率越高。目前，常見的動力電池主要分為三種：三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池和三元鎳氫電池。

三元鋰電池（又稱三元材料）能量密度最高，但體積能量密度較低；磷酸鐵鋰電池（又稱鐵鋰材料）體積能量密度僅次于三元鋰電池，但比能量低；三元鎳氫電池（又稱鎳氫材料）的體積能量密度相對較高。

根據(jù)目前的研究，三元材料的體積能量密度達(dá)到300 Wh/kg時，與磷酸鐵鋰相當(dāng)；磷酸鐵鋰的體積能量密度達(dá)到500 Wh/kg時，與三元鋰相當(dāng)。因此在不降低其他性能的前提下，提高三元材料的體積效率可以大大提升動力電池的能量密度。目前三元材料的體積效率在80%左右，未來隨著技術(shù)提升將有可能突破90%。

循環(huán)壽命

動力電池的循環(huán)壽命是指動力電池在使用后，經(jīng)過一次完整充電循環(huán)后，能維持的最高放電容量與初始容量之比。動力電池在充放電循環(huán)中，容量衰減是必然的，因此，只有在確保動力電池足夠安全和足夠可靠的前提下，才能提高動力電池的壽命。因此，只有將電池中不可逆的結(jié)構(gòu)破壞降至最低限度，才能使其循環(huán)壽命達(dá)到最佳值。

目前市場上大部分動力電池都可以通過高溫預(yù)處理、過充保護(hù)和過放保護(hù)等措施來延長動力電池的壽命。而磷酸鐵鋰動力電池是一種無記憶效應(yīng)的鋰離子二次電池。磷酸鐵鋰的放電原理是：在正極材料中含有大量的磷酸鐵鋰（LiFePO4），其特點是高電壓、高比能量、高安全性和低自放電率。所以磷酸鐵鋰動力電池?fù)碛斜容^長的循環(huán)壽命和比較穩(wěn)定的能量密度。但其缺點也非常明顯，就是成本過高、安全性差、循環(huán)壽命短等。

安全性

1、目前的電動汽車采用的電池都是磷酸鐵鋰電池，該電池化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，且不會自燃，不會爆炸。

2、鉛酸電池的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，有一定的自燃點。當(dāng)其內(nèi)部的電解液泄漏時，會使其失去電解能力而發(fā)生燃燒；如果電池受到外力碰撞、擠壓或被劇烈沖擊時，也會使其內(nèi)部電解液泄漏，引起火災(zāi)。但是鉛酸電池具有體積小、重量輕、價格低、安全性好等特點，并且沒有爆炸和燃燒等危險。

3、鋰離子電池，安全性較好。由于鋰離子電池不存在爆炸和燃燒的危險，所以在一般情況下不會發(fā)生危險。但是如果使用不當(dāng)或者在存放時受到外力碰撞就可能引起爆炸。

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