2.1.2 化学电源构成及工作原理

综上所述，一个化学电源必须包含以下四个组成部分，即电极、电解液、间隔物和包装壳[3]，如图2-1所示。化学电源工作时具有以下特点：

1）电池的氧化还原反应必须在电极-溶液界面上进行，包含物质转移和电子转移两个过程。

2）当电池放电时，电池正极发生氧化反应，即此时称为阳极，电池负极发生还原反应，称为阴极；当电池充电时，正好相反，此时电池的正极为阴极，负极变化为阳极。

图2-1 化学电源基本结构图

电极包括电池正极和电池负极，是电池的核心部位。电极一般是由电池活性物质和导电极片（或称为导电骨架）组成的，活性物质是电池充放电过程中发生电化学反应的物质。

电解液是电池中重要的组成部分，号称电池的“血液”，是电池中离子传输的载体。

间隔物也称为电池隔膜，是指在电池正极和负极之间的一层隔膜材料，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是隔离正、负极并使电池内的电子无法自由穿过，让电解液中的离子按特定路线在正负极之间自由通过。电池隔膜的离子传导能力直接关系到电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能够限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸。电池隔膜还具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作用。

包装壳是包裹在电芯外面的保护装置，主要对电池起保护作用。

化学电源按照工作性质的不同可以分为两大类，即一次电池（也称为原电池）与二次电池（即蓄电池）。一次电池与二次电池的主要区别在于二次电池在放电时，结构和体积发生可逆性变化，而一次电池放电后不能再充电使其复原。现阶段电动汽车电源主要使用的就是二次电池，其中主流使用的是锂离子电池。