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新能源汽车概论电动汽车用动力电池培训资料
第3章电动汽车用动力电池
课题：
3.1概述
教学目的：
了解电池的类型
熟悉电池的性能指标
了解电动汽车对动力蓄电池的要求
教学重点：
电池的类型、电池的性能指标
教学难点：
电池的类型、电池的性能指标
类型：
新授课
教学方法：
讲练结合
课时：
2
引入：
动力电池系统是纯电动汽车能量的唯一来源，混合动力汽车、燃料电池汽车的主要能量来源。
因此，在电动汽车能源装置布置形式上可以分为两类。
引入案例P84
一、电池的类型
电池分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。
1．化学电池
〔1〕化学电池是利用物质的化学反响发电，按工作性质分为原电池、蓄电池、燃料电池和储藏电池。
〔2〕原电池是指电池放电后不能用简单的充电方法使活性物质复原而继续使用的电池。
〔3〕蓄电池是指电池在放电后可以通过充电的方法使活性物质复原而继续使用的电池，这种充放电可以达数十次到上千次循环。
〔4〕燃料电池又称连续电池，是指参加反响的活性物质从电池外部连续不断地输入电池，电池就连续不断地工作而提供电能。
〔5〕储藏电池是指电池±极与电解质在储存期间不直接接触，使用前注入电解液或者使用其它方法使电解液与±极接触，此后电池进入待放电状态。
〔6〕分类
①化学电池按电解质分为酸性电池、碱性电池、中性电池、有机电解质电池、非水无机电解质电池、固体电解质电池等。
②化学电池按电池的特性分为高容量电池、密封电池、高功率电池、免维护电池、防爆电池等。
③化学电池按±极材料分为锌锰电池系列、镍镉镍氢系列、铅酸系列、锂电池系列等。
2．物理电池
物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池，如太阳能电池、超级电容器、飞轮电池等。
3．生物电池
生物电池是利用生物化学反响发电的电池，如微生物电池、酶电池、生物太阳电池等。
迄今已经实用化的车用动力蓄电池有传统的铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。
在物理电池领域中，超级电容器也应用于电动汽车中。
生物燃料电池在车用动力中应用前景也十分广阔，以氢为燃料的燃料电池和氧化物燃料电池的研发已进入重要开展阶段。
二、电池的性能指标
电池的性能指标主要有电压、容量、内阻、能量、功率、输出效率、自放电率、使用寿命等，根据电池种类不同，其性能指标也有差异。
1．电压
〔1〕电压分为端电压、开路电压、额定电压、充电终止电压和放电终止电压等。
①电池的端电压是指电池正极与负极之间的电位差；
②开路电压是指电池在没有负载情况下的端电压；
③额定电压是电池在标准规定条件下工作时应到达的电压；
蓄电池充足电时，极板上的活性物质已到达饱和状态，再继续充电，电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压；放电终止电压是指电池放电时允许的最低电压。
2．容量
〔1〕电池在一定的放电条件下所能放出的电量称为电池的容量。
常用单位为安培小时，它等于放电电流与放电时间的乘积。
〔2〕电池的容量可以分为理论容量、实际容量、标称容量和额定容量等。
①理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得到的最高理论值。
②实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量，它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为Ah，其值小于理论容量。
③标称容量是用来鉴别电池的近似安时值。
④额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门公布的标准，保证电流在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。
3．内阻
〔1〕定义;电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力。
〔2〕特性：
充电电池的内阻很小，需要用专门的仪器才可以测量到比拟准确的结果。
一般所知的电池内阻是充电态内阻，即指电池充满电时的内阻〔与之对应的是放电态内阻，指电池充分放电后的内阻。
一般说来，放电态内阻比充电态内阻大，并且不太稳定〕。
电池内阻越大，电池自身消耗掉的能量越多，电池的使用效率越低。
内阻很大的电池在充电时发热很厉害，使电池的温度急剧上升，对电池和充电器的影响都很大。
随着电池使用次数的增多，由于电解液的消耗及电池内部化学物质活性的降低，电池的内阻会有不同程度的升高。
4．能量
电池的能量是指在一定放电制度下，电池所能输出的电能，单位是Wh或kWh。
它影响电动汽车的行驶距离。
能量分为理论能量、实际能量、比能量和能量密度。
理论能量是电池的理论容量与额定电压的乘积，指一定标准所规定的放电条件下，电池所输出的能量；实际能量是电池实际容量与平均工作电压的乘积，表示在一定条件下电池所能输出的能量；比能量也称质量比能量，是指电池单位质量所能输出的电能，单位是Wh/kg，常用比能量来比拟不同的电池系统；能量密度也称体积比能量，是指电池单位体积所能输出的电能，单位是Wh/L。
5．功率
〔1〕电池的功率：
是指电池在一定放电制度下，单位时间内所输出能量的大小，单位为W或kW。
电池的功率决定了电动汽车的加速性能和爬坡能力。
功率分为比功率和功率密度。
〔2〕比功率是指单位质量电池所能输出的功率，也称质量比功率，单位为W/kg或kW/kg；功率密度是指单位体积电池所能输出的功率称为功率密度，也称体积比功率，单位为W/L或kW/L。
6．输出效率
〔1〕动力电池作为能量存储器，充电时把电能转化为化学能储存起来，放电时把电能释放出来。
在这个可逆的电化学转换过程中，有一定的能量损耗。
通常用电池的容量效率和能量效率来表示。
〔2〕容量效率是指电池放电时输出的容量与充电时输入的容量之比；能量效率是指电池放电时输出的能量与充电时输入的能量之比。
7．自放电率
自放电率是指电池在存放期间容量的下降率，即电池无负荷时自身放电使容量损失的速度。
自放电率用单位时间容量降低的百分数表示。
8．放电倍率
〔1〕电池放电电流的大小常用“放电倍率〞表示，即电池的放电倍率用放电时间表示或者说以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数来表示，由此可见，放电时间越短，即放电倍率越高，那么放电电流越大。
〔2〕放电倍率等于额定容量与放电电流之比。
根据放电倍率的大小，可分为低倍率〔<0.5C〕、中倍率〔0.5~3.5C〕、高倍率〔3.5~7.0C〕、超高倍率〔>7.0C〕。
9．使用寿命
〔1〕使用寿命是指电池在规定条件下的有效寿命期限。
电池发生内部短路或损坏而不能使用，以及容量达不到标准要求时电池使用失效，这时电池的使用寿命终止。
〔2〕电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。
使用期限是指电池可供使用的时间，包括电池的存放时间。
使用周期是指电池可供重复使用的次数。
除此之外，本钱也是一个重要的指标，电动汽车开展的瓶颈之一就是电池价格高。
三、电动汽车对动力电池的要求
（1）比能量高。
为了提高电动汽车的续驶里程，要求电动汽车上的动力电池尽可能储存多的能量，但电动汽车又不能太重，其安装电池的空间也有限，这就要求电池具有高的比能量。
（2）比功率大。
为了能使电动汽车在加速行驶、爬坡能力和负载行驶等方面能与燃油汽车相竞争，就要求电池具有高的比功率。
（3）充放电效率高。
电池中能量的循环必须经过充电—放电—充电的循环，高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。
（4）相对稳定性好。
电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定，使其在动力系统使用条件下能到达足够的充放电循环次数。
（5）使用本钱低。
除了降低电池的初始购置本钱外，还要提高电池的使用寿命以延长其更换周期。
（6）平安性好。
电池应不会引起自燃或燃烧，在发生碰撞等事故时，不会对乘员造成伤害。
小结：
概述本节
作业：
课后习题
课题：
3.2蓄电池
教学目的：
了解蓄电池的类型；掌握铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池的结构原理和特点
对蓄电池的充电方法和性能测试有初步的认识
教学重点：
铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池的结构原理和特点
教学难点：
铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池的结构原理和特点
类型：
新授课
教学方法：
讲练结合
课时：
10〔课时分见内容〕
引入：
随着电动汽车的种类不同而略有差异。
在仅装备蓄电池的纯电动汽车中，蓄电池的作用是汽车驱动系统的惟一动力源。
而在装备传统发动机（或燃料电池）与蓄电池的混合动力汽车中，蓄电池既可扮演汽车驱动系统主要动力源的角色，也可充当辅助动力源的角色。
可见在低速和启动时，蓄电池扮演的是汽车驱动系统主要动力源的角色;在全负荷加速时，充当的是辅助动力源的角色;在正常行驶或减速、制动时充当的是储存能量的角色。
电动汽车电池可以分为两大类，即蓄电池和燃料电池。
蓄电池适用于纯电动汽车，可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池〔镍一氢及镍一金属氢化物电池、镍一福及镍一锌电池〕电动汽车电池、钠szlig;电池〔钠一硫电池和钠一氯化镍电池〕、二次锂电池、空气电池等类型。
一、铅酸蓄电池1
1．铅酸蓄电池的分类
铅酸蓄电池分免维护铅酸蓄电池和阀控密封式铅酸蓄电池。
免维护铅酸蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内根本不需要补充蒸馏水。
它具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。
使用寿命一般为普通铅酸蓄电池的两倍。
阀控密封式铅酸蓄电池在使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，不会漏酸，也不会排酸雾，电池盖子上设有溢气阀（也叫平安阀），该阀的作用是当电池内部气体量超过一定值，即当电池内部气压升高到一定值时，溢气阀自动翻开，排出气体，然后自动关闭，防止空气进入电池内部。
2．铅酸蓄电池的结构
铅酸蓄电池的根本结构如图P90所示。
它由±极板、隔板、电解液、溢气阀、外壳等局部组成。
3．铅酸蓄电池的工作原理
铅酸蓄电池使用时，把化学能转换为电能的过程叫放电。
在使用后，借助于直流电在电池内进行化学反响，把电能转变为化学能而储蓄起来，这种蓄电过程叫做充电。
铅酸蓄电池是酸性蓄电池，其化学反响式为
4.铅酸蓄电池具有以下优点：
（1）除锂离子电池外，在常用蓄电池中，铅酸蓄电池的电压最高，为2.0V；
（2）价格低廉；
（3）可制成小至lAh大至几千Ah的各种尺寸和结构的蓄电池；
（4）高倍率放电性能良好，可用于引擎启动；
（5）上下温性能良好，可在-40~60℃条件下工作；
（6）电能效率高达60%；
（7）易于浮充使用，没有“记忆〞效应；
（8）易于识别荷电状态。
5.铅酸蓄电池具有以下缺点：
（1）比能量低，在电动汽车中所占的质量和体积较大，一次充电行驶里程短；
（2）使用寿命短，使用本钱高；
（3）充电时间长；
（4）铅是重金属，存在污染。
二、镍氢电池1
镍氢电池是90年代开展起来的一种新型电池。
它的正极活性物质主要由镍制成，负极活性物质主要由贮氢合金制成，是一种碱性蓄电池。
镍氢电池具有高比能量、高功率、适合大电流放电、可循环充放电、无污染，被誉为“绿色电源〞。
1．镍氢电池的分类
按照外形，镍氢电池方形镍氢电池和圆形镍氢电池
2．镍氢电池的结构
镍氢电池主要由正极、负极、极板、隔板、电解液等组成。
镍氢电池的根本单元是单体电池，单体电压为1.2V，按使用要求组合成不同电压和不同电荷量的镍氢电池总成。
〔1〕镍氢电池正极是活性物质氢氧化镍，负极是储氢合金，用氢氧化钾作为电解质，在±极之间有隔膜，共同组成镍氢单体电池。
在金属铂催化作用下，完成充电和放电可逆反响。
〔2〕镍氢电池的极板有发泡体和烧结体两种，发泡体极板的镍氢电池在出厂前必须进行预充电，且放电电压不能低于0.9V，工作电压也不太稳定，为防止发泡镍氢电池老化所造成的内阻增高，镍氢电池在出厂前必须进行预充电。
经过改良的烧结体极板的镍氢电池，其烧结体极板本身就是活性物质，不需要进行活性处理，也不需要进行预充电，电压平衡、稳定，具有低温放电性能好、不易老化和寿命长的优点。
〔1〕镍氢电池是将物质的化学反响产生的能量直接转化成电能的一种装置。
〔2〕镍氢电池由镍氢化合物正电极、储氢合金负电极以及碱性电解液（比方30%的氢氧化钾溶液）组成。
密封一次镍氢电池的性能特点主要取决于本身体系的电极反响。
〔3〕当镍氢电池以标准电流放电时，平均工作电压为1.2V。
当电池以8C率放电时，端电压降至1.1V时，那么认为放电已完。
电压1.1V称为8C率放电时的放电终止电压（0.6V~0.8V）。
镍氢电池具有无污染、高比能、大功率、快速充放电、耐用性等许多优异特性。
与铅酸蓄电池相比，镍氢电池具有比能量高、重量轻、体积小、循环寿命长的特点。
（1）比功率高。
目前商业化的镍氢功率型电池能做到1350W/kg。
（2）循环次数多。
目前应用在电动车上的镍氢动力电池，80%放电深度（DOD）循环可以达1000次以上，为铅酸蓄电池的3倍以上，100%DOD循环寿命也在500次以上，在混合动力汽车中可使用5年以上。
（3）无污染。
镍氢电池不含铅、镉等对人体有害的金属，为21世纪“绿色环保电源〞。
（4）耐过充过放。
（5）无记忆效应。
（6）使用温度范围宽。
正常使用温度范围-30~55℃；贮存温度范围-40~70℃。
（7）平安可靠。
短路、挤压、针刺、平安阀工作能力、跌落、加热、耐振动等平安性、可靠性试验无爆炸、燃烧现象。
三、镍镉电池1
镍镉电池是一种碱性蓄电池，比能量可达55Wh/kg，比功率超过190W/kg，可快速充电，循环使用寿命较长，可到达2000屡次。
使用中要注意做好回收工作，以免重金属镉造成环境污染。
1．镍镉电池的结构
〔1〕镉镍电池采用金属镉作负极活性物质，氢氧化镍作正极活性物质的碱性蓄电池。
〔2〕正、负极材料分别填充在穿孔的附镍钢带〔或镍带〕中，经拉浆、滚压、烧结、化成或涂膏、烘干、压片等方法制成极板；用聚酰胺非织布等材料作隔离层；用氢氧化钾水溶液作电解质溶液；电极经卷绕或叠合组装在塑料或镀镍钢壳内。
2．镍镉电池充放电时的电化学反响
位于负极的镉（Cd）和氢氧化钠（NaOH）中的氢氧根离子（OH-）化合成氢氧化镉，并附著在阳极上，同时也放出电子。
电子沿著电线至阴极，和阴极的二氧化镍与氢氧化钠溶液中的水反响形成氢氧化镍和氢氧根离子，氢氧化镍会附著在阳极上，氢氧根离子那么又回到氢氧化钠溶液中，故氢氧化钠溶液浓度不会随著时间而下降。
〔1〕放电反响式:
负极反响:
Cd+2OH-→Cd（OH）2+2e-
正极反响:
2NiO（OH）+2H2O+2e-=2Ni（OH）2+2OH-
总反响:
Cd+NiO（OH）+H2O→Cd（OH）2+Ni（OH）2
〔2〕充电反响式:
正极反响:
Ni（OH）2–e+OH-=NiO（OH）+H2O
负极反响:
Cd（OH）2+2e-→Cd+2OH-
总反响:
Cd（OH）2+Ni（OH）2→Cd+2NiO（OH）+H2O
3．镍镉蓄电池的容量
〔1〕镍镉蓄电池容量与活性物质的数量、放电率和电解液等因素有关。
〔2〕放电电流直接影响放电终止电压。
在规定的放电终止电压下，放电电流越大，蓄电池的容量越小。
〔3〕使用不同成分电解液，对蓄电池的容量和寿命有一定影响。
〔4〕电解液的温度对蓄电池的容量影响较大。
这是因为随着电解液温度升高，极板活性物质的化学反响也逐步改善。
〔5〕电解液中的有害杂质越多，蓄电池的容量越小。
〔1〕镍镉电池可重复500次以上的充放电，非常的经济;
〔2〕内阻小，可供大电流的放电，当它放电时电压的变化很小，作为直流电源是一种质量极佳的电池;
〔3〕因为采用完全密封式，因此不会有电解液漏出的现象，也完全不需要补充电解液;
〔4〕与其他种类电池相比之下，镍镉电池可耐过充电或放过电，操作简单方便;
〔5〕长时间的放置下也不会使性能劣化，当十分充完电后即可恢复原来的特性;
〔6〕可使用在很广的温度范围内;
〔7〕因为它采用金属容器而作成，有机械性的巩固;
〔8〕镍镉电池在非常严格的品质管理下被制造完成，有非常优良的品质性赖性。
四、锂离子电池2
锂离子电池:
是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:
充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时那么相反。
电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。
1．锂离子电池的分类
〔1〕按照锂离子电池外形形状，可以分为方形锂离子电池和圆柱形锂离子电池。
〔2〕按照锂离子电池所用电解质材料不同，可以分为聚合物锂离子电池和液态锂离子电池。
〔3〕按照锂离子电池正极的材料不同，可以分为锰酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池、镍钴锂离子电池或镍钴锰锂离子电池。
第一代车用锂离子电池是锰酸锂离子电池，本钱低，平安性较好，但循环寿命欠佳，在高温环境下循环寿命更短，高温时会出现锰离子溶出的现象。
第二代是具有美国专利的磷酸铁锂离子电池，是锂离子电池的开展方向，由于原材料价格低且磷、铁、锂的资源丰富，且工作电压适中，充放电特性好，高放电功率，可快速充电且循环寿命长，高温和高热稳定性好，储能特性强，完全无毒。
2．锂离子电池的结构
锂离子电池由正极、负极、隔板、电解液和平安阀等组成。
圆柱形锂离子电池结构如图P96所示。
3.锂离子电池的工作原理
锂离子电池正极材料采用锂化合物LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4，负极采用锂-碳层间化合物LixC6，电解液为有机溶液。
锂离子电池的工作原理，电池在充电时，锂离子从正极材料的晶格中脱出，通过电解质溶液和隔膜，嵌入到负极中；放电时，锂离子从负极脱出，通过电解质溶液和隔膜，嵌入到正极材料晶格中。
在整个充放电过程中，锂离子往返于±极之间。
充电时:
xLi+xe+6C→LixC6放电时:
LixC6→xLi+xe+6C
锂离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。
锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。
锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。
在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。
在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为"摇椅电池"。
当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。
而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。
同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。
回正极的锂离子越多，放电容量越高。
一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间，电流越大，充电越快，同时电池发热也越大。
而且，过大的电流充电，容量不够满，因为电池内部的电化学反响需要时间。
就跟倒啤酒一样，倒太快的话会产生泡沫，反而不满。
锂离子电池有许多显著特点，它的优点主要表现为：
（1）工作电压高。
锂离子电池工作电压为3.6V，是镍氢和镍镉电池工作电压的3倍。
（2）比能量高。
锂离子电池比能量已到达150Wh/kg，是镍镉电池的3倍，镍氢电池的1.5倍。
（3）循环寿命长。
目前锂离子电池循环寿命已到达1000次以上，在低放电深度下可达几万次，超过了其它几种二次电池。
（4）自放电率低。
锂离子电池月自放电率仅为6~8%，远低于镍镉电池（25~30%）和镍氢电池（15~20%）。
（5）无记忆性。
可以根据要求随时充电，而不会降低电池性能。
（6）对环境无污染。
锂离子电池中不存在有害物质，是名副其实的“绿色电池〞。
（7）能够制造成任意形状。
5.锂离子电池也有一些缺乏，主要表现在：
（1）本钱高。
主要是正极材料LiCoO2的价格高，但按单位瓦时的价格来计算，已经低于镍氢电池，与镍镉电池持平，但高于铅酸蓄电池。
（2）必须有特殊的保护电路，以防止过充。
五、锌镍电池1
锌镍电池由镍电极和锌电极组成，兼有镉镍电池中镍正极长寿命和锌银电池中锌负极高容量的优越性能，是一种高性能绿色二次动力电池。
镍锌电池电压高。
与过去的AA电池相比它的电压到达1.6V。
比镍氢电池的1.2V要高得多，更适用于传统的使用1.5V电池的电器。
它可以使闪光灯回电更快。
使数码相机充分用完其电量。
而很多镍氢电池用在数码相机上仅使用了30%的电量就低电关机了。
〔2021年12月〕AA型号的镍锌电池的容量只有1300mAh左右，但是，它的放电能量已经到达8300焦耳以上。
与目前最优秀的镍氢电池eneloop相比，差异并不大，eneloop放电能量大约在9000焦耳左右。
镍锌电池放电电流强。
已经运用在电动汽车上了。
一颗AA镍锌电池，在2A电流放电下可以放出超过7200焦耳的能量。
镍锌电池更环保，镍和锌都是可回收而且容易回收的金属。
镍锌电池由于至2021还是比拟新的产品，全球主要由一个美国公司PowerGenix生产，所以价格还是比拟高。
相信在未来几年其价格可以降到镍氢电池同一水平。
关于镍锌电池的平安电压范围，群众根据其充电器满电压1.9v判断，最低平安电压为1.2v，即1.2v～1.9v。
在实际使用中，有人将电池过充过放导致电池失效或损坏，详情搜索“镍锌过放〞看看小白鼠自愿者们的奉献。
1．锌镍电池的结构
〔1〕镍正极
镍电极的主要活性材料是Ni（OH）2。
当前使用的镍电极主要分为烧结式和非烧结式。
非烧结式正极较烧结式正极，具有高容量、高活性的特点，一般采用孔隙率较高的纤维镍或泡沫镍材料作为支架，涂覆球型氢氧化镍即得镍正极。
〔2〕锌负极
锌负极主要制备方法有涂膏法、电沉积法、压成法、化成法和烧结法等。
锌负极可以做成充电态和放电态两种，主要取决于初始材料是ZnO〔充电态〕还是Zn〔放电态〕。
一般情况下放电态的Zn电极用于一次电池，充电态的ZnO多用于二次电池。
可是因为ZnO具有半导体特性，导电性能较差，如果制备的镍锌二次电池的锌负极材料全是ZnO，将会有较高的初始电阻，其电极必须小电流充电活化，复原一定比例的ZnO生成Zn，利用金属锌Zn良好的导电性减少锌负极的电阻，提高充放电效率，使电极的电化学性能得到改善。
所以镍锌二次电池中，锌负极的活性物质主要为ZnO〔充电态〕中添加一些金属Zn〔放电态〕，以减少初始充电时的高电阻，同时也会添加某些缓蚀剂以改善锌负极的性能。
因为ZnO在碱性电解液中具有的一定溶解性会造成锌负极的枝晶形变和钝化等不良影响。
〔3〕隔膜
隔膜置于电池的±极之间，防止±极活性材料直接接触造成电池短路。
隔膜不仅要能抗锌枝晶穿透，还要能耐强碱、抗氧化、易被电解液浸润、良好的机械强度和较强的柔韧性、低电阻和高离子导电性。
〔4〕电解液
电池±极材料的性能的发挥直接受电解液种类和浓度的影响。
氢氧化钾溶液是常被碱性电池选作电解液。
负极活性物质ZnO是两性氧化物，在碱性电解液中有一定的溶解性，这直接影响着锌负极活性物质的利用率。
因此，通常在电解液中会添加少量LiOH。
正极的活性物质颗粒外表上会吸附Li，防止活性物颗粒聚结，电极活性物质的利用率提高，Li还能防止电极膨胀，改善电极反响的可逆性和充电过程中的析氧极化，延长电极的使用寿命。
锌镍电池放电反响方程式为：
Positelectrode正极
2NiOOH+2H2O+2eˉ——2Ni〔OH）2+2OHˉ
Negativeelectrode负极
Zn+2OHˉ——Zn〔OH）2+2eˉ
总反响方程式：
2NiOOH+2H2O+Zn——2Ni〔OH）2+Zn〔OH）2锌镍电池开路电压1.83V，工作电压大于1.6V，理论比能量334Wh/Kg，实际比能量约60Wh/Kg，据称国内某些研究机构与企业已经做到80~100
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