搜索历史
热门搜索
中文
经销商登录/注册
电池是由一个或多个具有外部连接的电化学电芯组成的储能装置，主要把内部储存的化学能转换成电能，为电气设备供电。多个电芯可采用串联、并联或串并联方式组成电池组：串联用于提高电压，并联用于增加可供使用的电荷量与电流能力。
化学电池可分为一次电池与二次电池。一次电池在电量耗尽后不能再次充电，常见类型包括碳锌、碱锰和一次锂电池；二次电池可通过充电恢复能量，包括铅酸、镍氢、锂离子和钠离子电池。燃料电池同样通过电化学反应发电，但燃料与氧化剂从外部持续供应，不储存在电池内部，因此运作方式与一般储能电池不同。
化学电池利用彼此分开的氧化还原反应产生电流。放电时，氧化反应在负极进行，还原反应在正极进行，电子经外部电路从负极流向正极；电解质则负责在电池内部传递离子，使电荷保持平衡。充电电池接入外部电源后，相关反应向相反方向进行，使活性物质恢复至可再次放电的状态。
锂离子电池主要依靠锂离子在正极与负极之间往返移动。放电时，锂离子从负极脱出，经电解质进入正极材料，电子同时通过外部电路输出；充电时则反向移动。单个锂离子电芯通常先采用恒定电流充电，使电压逐渐升高，再进入恒定电压阶段，直至充电电流降低至设定程度。串联电池还需要平衡各电芯的荷电状态。
典型化学电芯由正极、负极、电解质、隔膜、外壳及外部端子组成。正负极材料决定电压、容量、输出能力和老化特性；电解质传导离子；隔膜隔开两极并允许离子通过，以降低内部短路风险。锂离子电池常见正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂和磷酸铁锂，负极通常采用可嵌入锂离子的材料。
铅酸电池的单个电芯电压约为2V，能够输出较大功率，常用于汽车启动以及不间断电源。镍氢电池的额定电压约为1.2V，以能够可逆形成金属氢化物的材料储存氢，曾用于消费电子产品和混合动力汽车。锂离子电池具有较低自放电、无明显记忆效应及可重复充电等特点，已广泛用于便携设备、纯电动汽车和混合动力汽车。固态电池则以固态电解质取代传统液态电解质，目标包括提高能量密度，并改善易燃、电压限制及界面稳定性等问题。
电池容量表示可储存的电荷量，日常通常以安培小时（Ah）或毫安培小时（mAh）标示。理论放电时间可用容量除以放电电流计算，但实际可用容量会受到电池化学体系、温度、老化程度及放电速率影响。温度降低或放电电流增大时，有效容量一般会减少。
充放电速率常以C值表示。对600mAh电池而言，1C相当于600mA；对2500mAh电池而言，1C则为2500mA。理论上，1C放电可在约一小时内用完电量，0.5C约需两小时。实际时间仍会因工作条件和电池特性而变化。
在新能源汽车的“三电”系统中，电池与电机、电控共同构成核心系统。动力电池组通过大量电芯的串并联组合，为车辆驱动系统提供所需电压、容量和功率。混合动力汽车曾广泛采用镍氢电池，纯电动汽车及部分混合动力汽车则使用锂离子电池。传统汽车通常配备铅酸电池，用于启动、照明与点火。
电池也应用于手机、笔记型电脑、遥控器、电动工具、航空航天设备、固定式储能及不间断电源。不同场景对容量、输出功率、循环寿命、体积、重量和环境适应能力的要求不同，因此会采用不同的电化学体系和电池组结构。
可充电电池在每次充放电循环中都会发生一定程度的材料变化，容量也会随使用与存放逐渐下降。过充、过放、高温及不适当的充电方式可能加快老化；锂离子电池因此通常需要过充、过放、过载和过热保护。铅酸电池的优势是成本较低且可输出较大电流，但在相同容量和电压下通常较重、体积较大。镍氢电池可反复使用，不过传统型号的自放电较明显。电池的选择需结合设备电压、负载、充电条件和使用环境。
现代化学电池的发展可追溯至伏打电堆。锂离子电池的关键研究在20世纪70至80年代逐步形成，1991年实现商业化，并推动便携式电子设备的发展。约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰因锂离子电池的开发获得2019年诺贝尔化学奖。后续技术演进集中于电极材料、充电控制、循环寿命、安全保护以及固态电解质等方向。
