《电池研究院》是一个专对于汽车动力电池技术展开讨论的科普类专栏，有读者们说阅读我的文章期间，有些电池技术基础知识不太了解，网上查的也不准。因此，笔者这次先从电池分类方式和命名方式入手，为大家简单描述一批电池领域的基础条目（以后还有很多批）。

  一次电池（Primary cells）和不可充电电池（non-rechargeable batteries）是同一个意思，平时我们接触最多的是碱性电池，其实还有数不清的角色，比如强大到续航数十年的原子能电池。

  下面我们挑几种电池来聊聊。首选，我们平时用最多的是碱性电池，二氧化锰-锌配方，单位体积内的包含的能量高，一节碱性能顶镍氢充三次，价格实惠公道，内阻低，不含汞，垃圾分类回收的时候扔“其他垃圾”就行了，不是有害垃圾。

  此外，南孚“聚能环”就是一个绝缘塑料片，跟单位体积内的包含的能量和能量一毛线关系都没有。

  原子能电池始于1913，跟福特搞流水线世纪五六十年代实用化，上太空很好使，阿波罗12号到17号都使用过，好奇号火星车也有装备。

  原子能电池全名叫Radioisotope Thermoelectric Generator（TRG，放射性同位素热电发生器），利用放射性同位素在衰变过程中产生的热来发电。由于不是链式反应，所以不会炸，但放射性还是有的，所以钢铁侠身体不会太好。

  青蛙电池虽然很残忍，但的确是电池领域的启蒙之作（之一），试验的主导者是大名鼎鼎的伽伐尼同志。这哥们的研究成果被人抄袭了之后愤而转向电的研究，最终发现人工电和生物电都是一回事，并认为“青蛙腿里面储藏了电”。

  伽伐尼和伏打因为青蛙腿里面究竟有没电吵得不可开交，最终试验结果倾向于伽伐尼（其实每个细胞都相当于一个小电池），而不服气的伏打同志则发明了更加伟大的原电池——伏打电池。

  汞电池是我们大家常常用得到的一次电池，大多数都会制作成“纽扣电池”形式，很薄、很小、容量低、自放电率低、有毒。笔者最近收拾房间的时候还找到一台高考用时的卡西欧计算机，纽扣电池居然还有电，这都十几年了。

  下面剖面图解读了纽扣电池的构造，黄色部分是锌或者铬正极，蓝色部分是氧化汞负极。

  此外还有一个大项就是锂电池，在二次电池总也有这个分类，是21世纪最有前景的电池分类。

  在汽车领域，二次电池才是最重要的话题，毕竟没人想买一次性的汽车动力系统……

  二次电池领域，全球研发机构进行过数十亿次试验，索尼锂离子电池推出市场之前，试过的配方就达一亿种。因此，二次电池是一个非常很复杂的领域，技术路线绝不止下表描述的这些，但考虑到科普型文章的篇幅最好不好超过8000字，笔者决定下次再对细分的技术路线年，铝离子电池领域突发一个新闻，斯坦福大学和湖南大学的几位教授在《自然》上发表了一篇创新性铝离子电池的研究报告，声称铝离子电池有潜力做到充电1小时（超充）、用电3-4天（高容量）。

  液流电池是个有趣的东西。其实，从技术实现的可能性来看，NANO Flowcell真的不算PPT造车/庞氏骗局，个人觉得最大的问题是一个小公司根本不可能完成配套基建设施（液流电池换液站和物流l链）的建设，到顶了只能造一些Demo出来然后拉丰田大众通用这类巨头下水……

  液流电池通过正负极电解液在液流电池模块的交互来发电，与氢燃料电池动力系统的原理差不多，只不过氢气氧气换成了电解液。

  上世纪50年代以来，汽车用电设备开始增加，12V取代了6V，12V铅酸电池一直沿用至今，统治期超过60年。

  玻璃电池是固态电池中的一种，固态电池是锂电池中的一种。2017年，约翰·班尼斯特·古迪纳夫（John Bannister Goodenough），锂电池领域最大的大神推出了一款固态电池，使用玻璃电解质和碱金属阳极（由锂、钠或钾组成）。古迪纳夫博士早在1976年开始了固体化学的研究。

  锂离子电池（Lithium-ion battery）的名称是索尼在上世纪90年代为了方便推广起的，其实有点以偏概全，应该用发挥最大的作用的正极/负极/电解液命名才对，比如叫磷酸铁锂电池就代表LiFePO4是最大功臣。

  关于大家用得比较多的镍氢电池，笔者之前写过一篇长文可供参考。目前镍氢电池有一条非常成熟的产业链，但98%以上的大型镍氢电池（动力电池）产能都被丰田松下合资公司垄断了。

  锂离子二次电池完全充电（SOC 100%）的电压为4.2V，标称电压3.7V，完全放电（SOC 0%）的电压为3.0V。其中，磷酸铁锂电池只能提供3.2V标称电压。

  这里用得比较多的是14500圆柱电池，比1.2V/1.5V电压平台的镍氢/碱性5号电池要高压很多，钴酸锂材质的标称电压是3.7V，磷酸铁锂是3.2V。

  最出名的要数18650，因为当时已有成熟的产业链（就是笔记本电芯同款），所以特斯拉可以用很短时间把高性能电动汽车造出来。

  这种工业化方案可以类比“根据定装子弹设计枪械”，或者“根据GAU-8复仇者七管机炮造A-10强击机”。

  再后来，特斯拉采用了21700电池来减少电池包内的电芯总数，精简电控。在上一年底的特斯拉电池日上，马斯克宣布了巨型的46800无极耳电池，预计单体容量能往着20000mAh甚至更高的方向去。

  这是一种更通俗的分类方式，在1.2V/1.5V电压平台的圆柱电池中运用更加广泛。

  看完表格还没明白笔者在说什么的，可以看下图，这就是用6个1.5V圆柱电池组件起来的9V方向电池。

  大家可能会疑惑，为什么表格里面有些电池的容量上万mAh，有些才几百mAh。

  而那些动辄10000mAh以上容量的方形电池，就是串并联都有的方案，串联升压，并联增容，最终用AA（5号）电池组建成上图这种容量为52000mAh的6V大型方形电池模组。

  关于纽扣电池，我们只说两个最常用的型号就行，一种是CR2025，一种是CR2032，直径相同，厚度不同，有时候我找不到CR2032的时候就会拿CR2025再垫1mm的东西，电压一样的，容量稍微小一点而已。

  比如LR44纽扣电池，我们大家可以知晓L代表碱性配方，R代表圆柱构型，只不过特别扁就成了纽扣电池。

  此外，圆柱形电池的直径和高度不一定是整数，命名时不能用四舍五入的法则，而是依据下表的最大尺寸来规范命名：

  根据尺寸标定的命名还有一些不常用的细节，此节以后搜集到更加详尽的资料再更新。

  电池会以促成它性能的最主要材料来命名，比如下表中的电池命名及其金属含量，就是一一对应的：

  此外，因为目前正极材质是电池性能主要决定元素，所以多数电池都以正极来命名，而石墨烯电池的反应机理基本就是PPT状态，整天吹充电8分钟能跑1000km、成本降低80%的那些新闻，一笑而过就行。