節能和環保是目前汽車技術研究的主要方向，動力電池則是電動汽車技術的關鍵，動力電池特性的研究對于電動車電池有著重要的意義。

　　鉛酸動力電池成本低廉，技術成熟，支持大電流放電，安全性高，在非動力應用場合中可不配置電池管理系統，但其較低的比能量無法滿足電動汽車續駛里程的需要。

　　氫鎳電池和鋰離子電池是目前電動汽車動力電池領域的主要選擇。現有的氫鎳電池也存在不足，如單體電壓低(1.2V)、自放電損耗大、對環境溫度敏感等。對氫鎳電池的改進主要集中在高低溫狀態下性能和安全性的提高、充放電性能的優化、自放電牢的降低。與其他電池相比，鋰離子電池應用于電動汽車，在能量功率性能方面具較大優勢，在比能量、放電功率、循環壽命及密封性等方面，均可滿足美國先進電池聯合會(USABC)的電動汽車用動力電池中期目標。

　　1.特性對比

　　本文研究的動力電池種類包括鉛酸電池、氫鎳電池和鋰電池。

　　1.1容量特性

　　容量特性是動力電池首先需要考察的技術指標，主要內容是可用容量與放電倍率的關系、在不同溫度下的可用容量變化。由于電池額定容量不同，因此在圖1、圖2中均采用可用容量比率：

圖1

　　其中可用容量為電池放電至最低截止電壓時的放出電量。

　　從圖2可知氫鎳80Ah動力電池因為在自然風冷條件下放電，電池溫度升至38℃截止，致使可用容量降低。同樣對于VRLA65Ah電池在400A恒流放電時，由于溫度過高使得放電過程終止。相反鋰離子電池的容量特性比較理想，可用容量的衰減趨勢不顯著，可用容量變化不大;在較低倍率電流放電情況下，磷酸鐵鋰離子電池要比錳酸鋰離子電池高。圖2為不同溫度時動力電池的可用容量比率，可以看出：

　　(1)鉛酸電池、氫鎳電池和磷酸鐵鋰離子電池的可用容量受溫度影響較為顯著;

　　(2)電池都存在最佳溫度區域;

　　(3)鋰離子電池的可用容量受溫度影響比較平穩，但磷酸鐵鋰離子電池的可用容量對低溫溫度較為敏感。

圖2

　　1.2效率特性

　　效率是電池的重要參數，是電池剩余電量估計過程中的關鍵參數之一。庫侖效率的測量和計算以《USABC電池測試手冊》為準，圖3和圖4分別為VRLA電池和鋰離子電池在不同溫度下的庫侖效率。由圖3、圖4可以看出，鉛酸電池和氫鎳電池、鋰離子電池的庫侖效率形態大體上是一致的，差別在于：

　　(1)鉛酸電池和鋰離子電池的高溫庫侖效率與氫鎳電池相比較高;

　　(2)鋰離子電池的庫侖效率與溫度的相關度要弱一點。

圖3

圖4