2.1.3 纯电动汽车储能装置——蓄电池
电池是人类历史上最伟大的发明之一，能够随时提供大量的电能。电池有两种：一次电池（也称为原电池）和二次电池（也称为蓄电池）。一次电池将化学能转化为电能的过程是不可逆的，当完全放电后，电池即被废弃。因此，它用于高能量密度且一次性使用的场合，像计算器使用的纽扣电池便属于一次电池。相反，二次电池所储存电能的化学反应是可逆的，当电能释放后，可能通过外部电源注入直流电流进行充电，使其恢复到原始的状态。目前纯电动汽车使用的储能装置就属于二次电池。
1.用于纯电动汽车的蓄电池种类
目前，用于纯电动汽车的蓄电池主要有铅酸蓄电池、镍镉（NiCd）蓄电池、镍氢（NiMH）蓄电池以及锂离子电池等。在后面第4章“新能源汽车的储能系统”中将对新能源汽车的储能装置做详细介绍，因此以下只对上述四类蓄电池作简单介绍。
（1）铅酸蓄电池 虽然相同重量和体积时，铅酸蓄电池的能量密度是最低的，但因为其成熟度和高性价比以及从综合角度考虑，还没有能完全替代它的电池，所以它是纯电动汽车可充电蓄电池中应用最广泛的类型。铅酸蓄电池有正极和负极之分，凭借两极间的电解质促使带电离子移动，电子在与两极用导线相连的外部电路中流动。铅酸蓄电池放电时生成水和硫酸铅。充电会逆转这种反应，在正负极板上分别形成铅和二氧化铅，蓄电池恢复到原初的已充电状态。
（2）镍镉蓄电池 镍镉蓄电池正极板由镉制成，负极板由氢氧化镍制成，两极板被尼龙隔板隔开，置于氢氧化钾电解质中，外面是不锈钢壳体，制成具有密封的电池单元。最初镍镉蓄电池大部分是应用在各种音响设备、通信设备、计算机等的小容量电池。用于纯电动汽车的大容量镍镉蓄电池后来才得以开发。1990年后，法国的SAFT公司最早开始量产镍镉蓄电池。与铅酸蓄电池相比，它的重量只有传统铅酸蓄电池的一半，具有更长的深循环寿命、低温性能优良，虽然价格比较贵，但在纯电动汽车中的应用还是慢慢增多，比如在法国的纯电动汽车上，镍镉蓄电池和铅酸蓄电池就被同时使用。然而，除了价格贵外，镍镉蓄电池还存在记忆效应，蓄电池在长时间不用时，容量会有所降低。
（3）镍氢蓄电池 镍氢（NiMH）蓄电池是镍镉蓄电池技术的延伸，在能量密度方面比镍镉蓄电池有所提高。其正极板由金属氢化物制成，避免了镉对环境的影响，还有性能方面的改善，也可以忽略记忆效应的影响。镍金属氢化物蓄电池不能输出高的峰值功率且自放电速率很高，过充时容易损坏。镍金属氢化物蓄电池应用于纯电动汽车上先是发生在美国，而后丰田公司和松下电池工业公司合作，共同成立了松下EV Energy公司，并将镍氢蓄电池投入生产和用于电动汽车，随后日本电池、Yuasa、古河、SAFT、Varta等电池公司也开始着手生产这类蓄电池。因镍氢电池不能满足电动汽车150～200Wh/kg的能量密度需求，且镍氢电池中镍占比较大成本较高，因此，镍氢电池并未作为一个可靠选择。
（4）锂离子电池 锂离子电池的正极主要采用LiMn2O4、LiNiO2等锂的化合物制造。锂离子电池的负极不再采用金属锂作为负极，而是采用天然石墨、人造石墨和层状石墨的锂碳化物LiC6等碳材料制造，通过锂离子在碳中分离和结合进行充电和放电。锂离子电池在纯电动汽车中的应用显示出很多优点，其单体电压高达3.6～4V，相当于3个镍镉蓄电池串联起来的电压。其比能量达到100～120Wh/kg，是镍镉蓄电池的1.5～3倍，比功率高达1500W/kg，循环寿命可达充电1000次。锂离子电池具有充放电效率高、功率输出密度大、没有记忆效应、环保性好等优点，成为各国在蓄电池开发中的重点。但是其快速充、放电的性能较差，需要进一步解决对其充放电过程的控制和配备专用的充电器。锂的制取较困难、管理和使用较复杂，要求有严格的安全措施，需要配备电子保护电路、电池管理系统和热管理系统等，这些都使其造价升高，价格高于同等容量的镍镉蓄电池或镍氢蓄电池。
2.蓄电池的充电
对于燃油汽车中用于起动电机的蓄电池，因为汽车备有发动机，运转时可以随时为蓄电池充电，而纯电动汽车使用蓄电池替代原燃油汽车的动力源，其耗电量相当大，所以行驶之后需要再充电，否则无法驱动车辆。另外，蓄电池放电后，若长时间不给予充电，则蓄电池极板的活性物质会因硫化而失去活性，最后将不能充电。蓄电池充电方法可以按照充电快慢和供电连接情况进行分类。依充电快慢情况可分为低速充电法和快速充电法，而依供电连接情况则可分为电极接触传导充电法和非接触感应充电法。纯电动汽车常采用低速充电法、快速充电法和电极接触传导充电法，而一般又以使用低速充电法为佳，其他按照需要使用快速充电法等。在第4章里将会对蓄电池的充电方法进行详细介绍，这里就不再赘述。
3.蓄电池荷电状态指示器
蓄电池荷电状态指示器是纯电动汽车能源管理系统的一个重要组成部件。纯电动汽车蓄电池中存储有多少电能，还能行驶多少里程，是纯电动汽车行驶中必须知道的重要参数，所以蓄电池荷电状态指示器是纯电动汽车必须装备的仪表。目前实验室中的电量预测精度比较高，但是在纯电动汽车的行驶过程中，该指示器指示精度还难以满足要求。