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身为新能源车核心技术，动力电池竟承载这么大学问
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2017-11-20
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新能源汽车三大（电池、电机、电控）核心技术，对主机厂工程师而言，动力电池知识是必须要知道的。但是目前许多工程师对动力电池知识了解甚少，主要原因是，动力电池是电化学领域的，而汽车学院的没有这个课程。下面做一些简要介绍，供大家参考。
一、电池是什么？其功能是什么？
先说水池吧。水杯、水桶、水缸、水池、这里的杯、桶、池、塘，有一个共同的特点，其基本功能是装水的，不同是容积大小不一样。水是液体，有一个基本属性，水是能高处流向低地处的。基本常识是，人们可能没有思考，水池原来是空的，水池的水是人倒进去的，在水水池的低处钻一个孔，一池子水最后会放干的。这个过程里有什么科学道理？
a）空水池，空的容积才能盛水；
b）水自己进不了水池里，是人倒进去的；
c）有水压的存在，水才会从高处往地处流动的。
同理，电池是盛“电”的容积，电池里面原来也是“空”的，是没有电的，电是人充进去的，电池能放电，是因为电池里面有电压差。
水池是物理学原理，是装的液体，水是分子结构的；电池是电化学学原理，是装的带“电”的，是比分子更小的离子。
二、干电池的基本常识
大家常见在体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等电池，归类为干电池。在干电池里面的电解质是一种不能流动的糊状物，才叫做干电池（见图1），这是相对于具有可流动电解质的电池说的。
图1 干电池外形及内部结构
其外壳是用锌做成的圆筒型容器，锌筒中央立着一根碳棒，碳棒顶端固定着一个铜帽。碳棒和锌筒叫做干电池的电极。聚集正电荷的碳棒叫正极，（符号+， 表示电池的正极），聚集负电荷的锌筒叫负极（符号-，表示电池的负极）。
放电的基本原理：碳极周围填满了二氧化镁，锌电极组成了干电池的外壳，碳电极则放在中心。电子是有电子化了的锌金属（氧化作用）所给出，流进外部的电路到达炭电极。靠近碳电极的二氧化镁得到电子（还原作用）生成氢氧离子，并形成了新的化合物叫做氧化镁。氧化反应把电池负极的电子推出去，而还原反应则在正极吸收它们。干电池对用户而言不具再次充电特性，是一次性使用电池。
三、动力电池必须是可充电池
（1）干电池与目前的动力电池最大区别是：
a）干电池电解质是一种不能流动的糊状物，不具再次充电特性；
b）动力电池是电解质锂离子能在其中能流动的电解液，可以上千次充电；
（2）干电池与目前的动力电池的基本相同点：
a）有正极、有负极、有外壳、是电化学反应；
b）干电池与动力电池在单体上，物理特性基本相同，有圆柱、方形的。
一、电池是什么？其功能是什么？
先说水池吧。水杯、水桶、水缸、水池、这里的杯、桶、池、塘，有一个共同的特点，其基本功能是装水的，不同是容积大小不一样。水是液体，有一个基本属性，水是能高处流向低地处的。基本常识是，人们可能没有思考，水池原来是空的，水池的水是人倒进去的，在水水池的低处钻一个孔，一池子水最后会放干的。这个过程里有什么科学道理？
a）空水池，空的容积才能盛水；
b）水自己进不了水池里，是人倒进去的；
c）有水压的存在，水才会从高处往地处流动的。
同理，电池是盛“电”的容积，电池里面原来也是“空”的，是没有电的，电是人充进去的，电池能放电，是因为电池里面有电压差。
水池是物理学原理，是装的液体，水是分子结构的；电池是电化学学原理，是装的带“电”的，是比分子更小的离子。
二、干电池的基本常识
大家常见在体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等电池，归类为干电池。在干电池里面的电解质是一种不能流动的糊状物，才叫做干电池（见图1），这是相对于具有可流动电解质的电池说的。
图1 干电池外形及内部结构
其外壳是用锌做成的圆筒型容器，锌筒中央立着一根碳棒，碳棒顶端固定着一个铜帽。碳棒和锌筒叫做干电池的电极。聚集正电荷的碳棒叫正极，（符号+， 表示电池的正极），聚集负电荷的锌筒叫负极（符号-，表示电池的负极）。
放电的基本原理：碳极周围填满了二氧化镁，锌电极组成了干电池的外壳，碳电极则放在中心。电子是有电子化了的锌金属（氧化作用）所给出，流进外部的电路到达炭电极。靠近碳电极的二氧化镁得到电子（还原作用）生成氢氧离子，并形成了新的化合物叫做氧化镁。氧化反应把电池负极的电子推出去，而还原反应则在正极吸收它们。干电池对用户而言不具再次充电特性，是一次性使用电池。
三、动力电池必须是可充电池
（1）干电池与目前的动力电池最大区别是：
a）干电池电解质是一种不能流动的糊状物，不具再次充电特性；
b）动力电池是电解质锂离子能在其中能流动的电解液，可以上千次充电；
（2）干电池与目前的动力电池的基本相同点：
a）有正极、有负极、有外壳、是电化学反应；
b）干电池与动力电池在单体上，物理特性基本相同，有圆柱、方形的。
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