锂离子电池的特征

单体能够产生3.6～3.7伏特的电

最后我想介绍一下电动汽车的蓄电池。

我在第2章中讲过，汽油动力车也搭载了蓄电池。观察一下发动机室就会发现角落里有个四角形的箱子，它就是我们通常所说的辅助用的铅酸蓄电池，它与驱动电动汽车的蓄电池的种类不同。

在汽油动力车中，需要用起动机（电动机）启动发动机，而使起动机转动的正是铅酸蓄电池。此外，铅酸蓄电池还用于启动汽车的前灯、雨刮器、空调、音响和电动车窗等各种电器。小型烤箱大小的蓄电池无法驱动汽车，它放出的电仅够启动汽油动力车中的电器。如果是仅为娱乐而手工制作的电动汽车，那只需放置10～20个铅酸蓄电池就能驱动汽车了，但性能未必很好。

汽车生产商们用在电动汽车上的是锂离子电池（照片8.3）。锂离子电池也用于手机和笔记本电脑，在便携式电器中很常见。在20世纪90年代前半期，手机又大又重，而且待机和通话时间都很短。但如今的手机又小又轻，也无需每天充电，这与锂离子电池的发明及其性能的改进有很大关系。电动汽车的性能也因此而提高，它使用锂离子电池而不是铅酸蓄电池，不仅实现了小型轻量化，还能行驶更长的距离。

照片8.3 一种锂离子电池

照片由三菱汽车提供

那么锂离子电池为何拥有如此优良的性能呢？蓄电池的最小单位是单体电池，它是指由一组正负极和导电的电解液制成的蓄电池的基础单位。

一个单体铅酸蓄电池产生2伏特的电，汽油动力车中组合了6套铅酸蓄电池，也就意味着它能够产生12伏特的电。而一个单体锂离子电池可以产生3.6～3.7伏特的电，高于其他蓄电池。

在家电产品使用的蓄电池中有一种是镍镉电池，单体镍镉电池的发电电压为1.2伏特。但其电极中使用的镉是有害物质，现在已经不再用了，而是换成了性质相同的镍金属氢化物电池，其单体发电电压也是1.2伏特。

其单体发电电压为3.7伏特左右是锂离子电池一个很大的特征。正是因为锂离子电池最小单位的电压很高，它才能成为“小身材、高性能”的蓄电池。

此外，在放电结构方面，锂离子电池也有优点。铅酸蓄电池和镍金属氢化物电池是利用正负极的金属与电解质发生化学反应放出电子从而发电的。而锂离子电池只是利用带电子的锂在正负极间的移动来放电的，其电极的金属不发生化学反应，材料也就不会发生变化。并且，即使不断放电和充电，它也不会老化，经久耐用。这样看来，锂离子电池的性质就完全不同于铅酸蓄电池和镍金属氢化物电池了。