18新利最新登入电动汽车电池是如何工作的

一个电池是一种储存化学能并将化学能转化为电能的装置。电池由一个或多个组件组成电化学电池，每个细胞由两个半细胞或电极．一个半细胞，叫做负电极上，有过多的微小，带负电的亚原子粒子称为电子．另一种叫做积极的电极缺乏电子。当这两半用一根电线或电缆连接起来时，电子就会从负极流向正极。我们把这种电子流称为电流。这些移动电子的能量可以被利用来做功——比如驱动马达。当电子流向正极时，电流逐渐变慢，电池产生的电压下降。最终，当正极上的电子与负极上的电子一样多时，电池就被认为是“死了”，不再能够产生电流。

电子是由化学反应产生的，而市面上可用的电池中有许多不同的化学反应。例如，手电筒和电视机中常用的碱性电池遥控器通过涉及锌和锰氧化物的化学反应发电。大多数碱性电池被认为是碱性电池一次性电池．一旦它们死了，就没用了，应该回收利用。另一方面，汽车电池需要充电，所以它们不需要经常更换。在一个可充电电池，电能被用来逆转电化学电池的负极和正极，重新启动电子流。

汽车制造商已经确定了三种适合电动汽车使用的可充电电池。这些类型是铅酸电池,金属氢化镍电池,
锂离子(锂)电池。

铅酸电池发明于1859年，是目前仍在使用的最古老的可充电电池。自19世纪以来，它们一直被用于各种类型的汽车，包括电动汽车。铅酸电池是一种湿电池通常在一个开放的容器中含有温和的硫酸溶液。这种电池的名字来自于铅电极和用于发电的酸的组合。铅酸电池的主要优势是，在使用了这么多年之后，人们对它的理解很好，而且生产成本便宜。18新利最新登入然而，它们在使用时确实会产生危险气体，如果电池过度充电，就有爆炸的风险。

金属氢化镍电池在20世纪80年代后期开始投入商业使用。他们很兴奋能量密度也就是说，一个相对较小的电池可以容纳大量的能量，而且不含任何有毒金属，所以它们很容易被回收回收．

锂离子电池于20世纪90年代初投入商业使用，具有非常高的能量密度，并且在不使用时比大多数电池更不容易失去电量自放电．由于其重量轻，维护要求低，锂离子电池被广泛应用于电子设备，如笔记本电脑．一些专家认为，锂离子电池已经接近于科学开发出完美的可充电电池，而这种类型的电池是最好的候选者为电动汽车提供动力在不久的将来。锂离子电池的一种变体，称为锂离子聚合物电池，也可能对未来的电动汽车有价值。这种电池的制造成本最终可能会低于锂离子电池;18新利最新登入然而，在目前，锂离子聚合物电池是非常昂贵的。

也许与电动汽车电池有关的最大问题是充电。18新利最新登入如何给电动汽车电池充电?更重要的是，电动汽车的电池在哪里充电?你能自己做吗?你能在家做吗?阅读下一页找出答案。

除非你有地方充电，否则充电电池是没有用的。如果你的电动汽车快没电了，你不能在当地的加油站短暂停留——除非你当地的加油站有地方可以充电。不幸的是，给电动汽车的大量电池充电可能需要几个小时，而且大多数加油站都希望你不要挡住他们的车道
那么久。

充电问题的最佳解决方案是晚上把车开回家，给它充电，就像你给笔记本电脑或数字音乐播放器充电一样，这样它就可以整夜充电。电动汽车将配备充电系统，可以从标准电源插座充电，这样第二天早上你就可以再次上路了。尽管至少有一家公司声称正在开发可以在10分钟内为电动汽车充电的系统，但现有的充电器需要10分钟
3个小时和10个小时，用普通的家用电力将电动汽车电池充满
(来源:一定要)。

丹尼尔被盖蒂图片社
2008年8月13日，英国伦敦，一名男子在充电站为自己的电动汽车充电。

一旦电动汽车充电完毕，在需要再次充电之前，它会行驶多远?18新利最新登入这取决于许多因素，包括汽车电池的类型。使用铅酸电池的电动汽车续航距离最短，一次充电约80英里(128.7公里)。镍氢电池的性能更好，每次充电可行驶120英里(193.1公里)。这就是锂离子电池的优势所在，每次充电续航里程超过220英里(354.1公里)——以特斯拉跑车为例。如果行驶距离是最重要的考虑因素，那么锂离子电池就是其中之一
选择。

电动汽车的续航里程可以通过一项名为再生制动该系统利用汽车刹车的动能在行驶中为电池充电。在最佳驾驶条件下，再生制动可以将汽车的行驶里程延长到50%，尽管在大多数情况下，行驶里程的增益会更小。

但是，如果你想驾驶电动汽车进行一次更远的旅行，而且不想回家整夜充电，该怎么办呢?有什么地方可以插上电源吗?很少充电站但电动汽车制造商正计划建造充电站，这样当客户开始驾驶电动汽车时，基础设施就会到位。全电动特斯拉跑车的制造商特斯拉汽车公司(Tesla Motors)与一家大型连锁酒店达成了一项协议，为那些想在夜间为特斯拉跑车充电的顾客提供充电站。充电站的一个优点是，它们可以比家庭充电系统更快地为汽车充电，尽管汽车不太可能像加油站那样快速进出。不幸的是，可能还需要一段时间才能有足够的充电站为电动汽车车主在长途旅行中充电。在不久的将来，电动汽车将最适合用于上下班或上学，以及本地旅行和购物。当以这种方式使用时，每天晚上汽车将被安全地塞进车库进行电力补充。

接下来，我们来看看去学校的一些好处——是的，甚至还有一些坏处
电动汽车了。

电动汽车电池最明显的优点是它不会产生与内燃机相关的污染。18新利最新登入然而，他们仍然有环境成本。用于给电动汽车电池充电的电力必须有来源，而目前，大多数电力是通过燃烧化石燃料产生的。当然，这会产生污染。但是，燃18新利最新登入烧化石燃料为电动汽车电池充电所产生的污染与内燃机所产生的污染相比如何呢?根据加拿大电动汽车协会(EVAC)的数据，即使是用煤电发电机充电的电动汽车也会被淘汰碳排放大约减半。电动汽车充电的清洁形式发电，如水力发电和核电站该技术可以将碳排放量减少到目前内燃机碳排放量的1%以下。因此，即使在最坏的情况下，电动汽车也比汽油动力汽车更清洁。

凯伦Keczmerski /iStockphoto
电池似乎是一种为汽车提供动力的实用方法。优点和缺点是什么?

电池动力发动机相对于汽油动力发动机的另一个重要优势是燃料成本较低，即电动汽车使用电力，内燃机使用汽油。美国能源部计算出，一辆典型的电动汽车用一美元的电力可以行驶43英里。只有成本的大幅下降汽油可以让汽油动力汽车的每英里成本如此之低。

这种可充电电池的另一个优点是回收性好。几乎100%的这些电池都可以回收，这就避免了旧电池成为处理问题。

正如我们在上一节中提到的，电池动力汽车的主要缺点是充电所需的时间。与锂离子电池在技术上，充满电的电动汽车可以行驶与满箱汽油的内燃机汽车相当的距离，但在这段时间结束时，它仍然需要放在充电器上。目前，这意味着在完全充电之前，一辆耗尽的电动汽车将停止服务几个小时。当然，这是一个严重的缺点。在未来，更快的充电技术可能会出现，但在短期内，电动汽车不会成为长途旅行的首选车辆。即便如此，大多数驾驶都是在离家相对较近的地方进行的，因此，电池动力将与汽油动力一样发挥作用。充电问题的一个可能解决方案是电池更换站，在那里，你可以简单地将耗尽的电池更换为充满电的电池，而不是给你的电动汽车充电。该系统将允许电池在车外充电，并将大大减少电池完全放电后重新启动和运行所需的时间。

电动汽车电池的另一个缺点是重量。因为电动汽车电池需要比传统汽车电池做更多的事情，它们需要连接成阵列或电池组，以提供额外的电力。这些蓄电池很重。锂离子电池组在一个特斯拉跑车重约1000磅(453.6公斤)。这是一个很大的重量，它可以大大减少汽车的范围。18新利最新登入然而，这款跑车的设计师用一个轻便的框架和车身面板抵消了电池的重量。整辆车的重量只有2690磅(1220.2公斤)，考虑到电池占重量的三分之一以上，这并不算重。

考虑到电池对电动汽车的重要性，你可能想知道当电池老化时会发生什么。18新利最新登入它能驱动汽车多久?当它最终报废时，是否可以更换，或者只是买一辆新车更经济?往下读吧。

18新利最新登入电动汽车的电池能用多久?锂离子电池组在特斯拉跑车预计寿命约为5年或10万英里。在这段时间结束时，包将需要更换，费用约为1万美元。当然，这是昂贵的，但跑车本身将花费近10万美元，这使得电池组的成本似乎负担得起。许多，也许是大多数车主无疑更愿意更换电池组，而不是购买一个全新的跑车。

贾斯汀·沙利文/盖蒂图片社
2009年的特斯拉跑车是一款全电动零排放汽车，能够行驶近250英里
一次充电。

不可否认，电池维护成本将增加任何电动汽车的运营成本。用于电动汽车的电池组将被紧紧地保存在里面，所以你很可能需要把你的电动汽车带到经销商那里进行电池保养。另一点需要考虑的是，在目前，这是一项相对较新的技术。随着电动汽车在道路上越来越普遍，一些与之相关的高价格将会下降。但目前，特斯拉跑车价值1万美元的电池是我们唯一的参考点之一。其他电动汽车的电池会更贵吗?它们会更便宜吗?在一些电动汽车中更换电池的成本会超过购买一辆新车的成本吗?只有时间会告诉我们答案。