在給大家講解《電池發(fā)展歷史與分類》之前，今天的講師：陳慶貴要求觀眾做一個一次電池發(fā)電的小實驗，利用電解液中鎂和碳的反應(yīng)形成外部電流來點亮小燈泡。這個有趣的實驗讓大家初步直觀地了解了原電池的發(fā)電原理。然后，他詳細(xì)介紹了汽車動力鋰電池的發(fā)展歷史，不同類型電池和不同形狀電池的優(yōu)缺點，以及大眾PHEV（插電式混合動力汽車）和Bev（純電動汽車）使用的電池特性。1799年，volt完成了世界上第一個電池實驗，并制造了世界上第一個電池volt stack。此后，堿性電池、鎳鎘電池、鉛酸電池、鎳氫電池和鋰金屬電池相繼問世。許多種類的電池一般分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池。其中，化學(xué)電池是最常用的，包括一次電池、二次電池和燃料動力電池。只能使用一次且不能充電的蓄電池稱為主蓄電池，而輔助蓄電池用于汽車，可以多次充電和放電。根據(jù)陰極材料的不同，二次電池分為：鎳鉻電池（NiCd）、鎳氫電池（NIMH）、鉛酸電池和鋰離子電池。陳慶貴分別解釋了四種電池：

（1）鎳鎘電池鎳鎘電池是一種非常理想的直流電源電池，可重復(fù)充放電500次以上，經(jīng)濟(jì)耐用。它內(nèi)阻小，充電快，能向負(fù)載提供大電流，放電時電壓變化很小。它最大的缺點是記憶效應(yīng)。如果您上次使用了80%的電量，并在剩余電量為20%時充電，則下次使用時，您只能在電量滿后釋放80%的電量

（2）鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池是一種經(jīng)典的汽車蓄電池，目前仍在廣泛使用。它以Pb為負(fù)極，PbO2為正極，30%的H2SO4溶液為電解液。放電時，電池正極獲得電子，負(fù)極失去電子；充電時，蓄電池正極失去電子，負(fù)極獲得電子。反應(yīng)方程式為：車載鉛酸蓄電池的電壓通常為12V，由六塊2V鉛酸板串聯(lián)而成。傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池是濕式蓄電池。在使用過程中，水分蒸發(fā)會導(dǎo)致電解質(zhì)濃度的變化。應(yīng)定期添加水和電解質(zhì)進(jìn)行維護(hù)。后來出現(xiàn)了增強(qiáng)型富液電池（EFB）和玻璃纖維電池（AGM），解決了鉛酸電池的水分蒸發(fā)問題，無需液體維護(hù)

（3）鎳氫電池鎳氫電池比鎳鎘電池具有更高的能量密度。它以Ni（OH）2為正極材料，金屬氫化物為負(fù)極材料（即儲氫合金或儲氫電極）。電解液采用6molL氫氧化鉀溶液。反應(yīng)方程式是：MH-Ni電池的優(yōu)點是不含有毒金屬，并且沒有記憶效應(yīng)。其電解液以固體形式存在，使電池更安全

（4）鋰離子電池鋰離子電池是新一代電池，也是目前最常用的電池。廣泛應(yīng)用于充電寶、手機(jī)、電動汽車等領(lǐng)域。它使用碳材料（石墨、軟碳、硬碳等）作為負(fù)極材料，鋰金屬化合物作為正極材料，鋰鹽溶劑作為電解液。鋰離子電池分為鋰鈷氧化物L(fēng)CO、鋰鎳氧化物L(fēng)NO、錳酸鋰LMO、磷酸鐵鋰LFP、鋰鎳鈷鋁酸鹽NCA、鋰鎳鈷錳酸鹽NCM等，根據(jù)三種元素的比例，也分為ncm611、ncm811等型號。在充電過程中，電池連接到外部電源，電源的正極添加到陰極，電源的負(fù)極添加到陽極，鋰離子鋰離子從正極分離并嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)以儲存電勢能。放電時，電池連接到外部負(fù)載，鋰離子鋰離子從負(fù)極分離并嵌入正極，以釋放充電過程中存儲的電勢能。由于這種工作原理，鋰離子電池也被形象地稱為搖椅電池。鋰離子電池只含有少量的水，沒有記憶效應(yīng)。能量密度是鎳鎘電池的兩倍。