电池是如何发展过来的？它的分类有哪些？

电池发展历史及分类

开场前，大众汽车学院讲师陈庆贵让在场观众做了一个原电池发电小实验，利用镁片和碳片在电解液中的反应，形成外部电流点亮小灯泡，这一趣味实验让大家对原电池的发电原理有了初步的直观认识。

随后，他详细介绍了汽车动力电池的发展历史、不同种类电池、不同外形电芯各自的优缺点以及大众PHEV（插混汽车）和BEV（纯电动汽车）所使用的电池特点。

1799年，伏特完成了世界首次电池实验，并制成了世界上第一个电池“伏特电堆”。在那以后，碱性电池、镍镉电池、铅酸电池、镍氢电池、锂金属电池依次被研发出来。

诸多种类的电池大体上被分成化学电池、物理电池、生物电池三类。

其中，化学电池最常用，分为一次电池、二次电池、燃料电池。仅能使用一次，不能充电的电池被叫做一次电池，而汽车中使用的是二次电池，可多次充放电。

依据正极材料的不同，二次电池又分为：镍铬电池（NiCd），镍氢电池(NiMH)，铅酸电池（Lead-acidbattery），锂离子电池（Lithiumion Battery）。

陈庆贵对这四种电池分别做了讲解：

1、镍镉电池

镍镉电池是一种非常理想的直流供电电池，可实现重复500次以上的充放电，经济耐用。其内阻小，可快速充电，又可为负载提供大电流，并且放电时电压变化很小。

它最大的缺点是有记忆效应，如果上一次用了80%电量，还剩20%电量时就充电，那么充满后下次使用也只能放出80%电量。

2、铅酸电池

铅酸电池是一种经典的车载蓄电池，目前仍在广泛使用。它以Pb为电池负极、PbO2为电池正极，电解液采用30%的H2SO4溶液。

放电时，电池正极得到电子，负极失去电子；充电时，电池正极失去电子，负极得到电子。其反应方程式为：

车载铅酸电池电压通常为12V，由6块2V的铅酸极板串联组成。传统的铅酸电池为湿蓄电池，使用过程中会有水分蒸发导致电解液浓度变化，需要定期加水和电解液来维护。

后来出现了增强型富液式蓄电池（EFB）与玻璃纤维蓄电池（AGM），解决了铅酸电池水分蒸发的问题，不再需要加液维护。

3、镍氢电池

镍氢电池比镍镉电池具有更高的能量密度，它以Ni（OH）2为正极材料，以金属氢化物为负极材料（即储氢合金或储氢电极），电解液采用6mol/L的氢氧化钾溶液。其反应方程式为：

镍氢电池电池的优势还在于不含有毒金属，并且没有记忆效应，其电解液以固体形式存在，电池更加安全。

4、锂离子电池

锂离子电池是新一代电池，也是目前最常见的电池，广泛应用于充电宝、手机、电动汽车中。

它以碳材料（石墨、软碳、硬碳等）作为负极材料，以锂的金属化合物作为正极材料，电解液采用锂盐溶剂。

锂离子电池依据正极材料的不同，分为钴酸锂LCO、镍酸锂LNO、锰酸锂LMO、磷酸锂铁LFP、镍钴铝酸锂NCA、镍钴锰酸锂NCM等，依据三种元素的配比，又分为NCM611、NCM811等型号。

充电时，电池接入外部电源，电源正极加在阴极上，电源负极加在阳极上，锂离子Li+从正极脱出，在负极中嵌入，负极处于富锂状态，储存电势能。

放电时，电池接入外部负载，锂离子Li+从负极脱出，在正极中嵌入，释放充电时储存的电势能。由于这一工作原理，锂电池又被形象地称作摇椅式电池。

锂离子电池仅含有少量水分，且无记忆效应，能量密度超过镍镉电池的两倍。