电池用于各种应用，包括各种类别的电动汽车（电池电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车）和用于各种目的的储能，包括电网稳定性、调峰和可再生能源时移。这些应用通常采用铅酸、镍氢 （NiMH） 和锂离子 （Li-ion） 电池。这些电池组的管理是一项关键操作，需要硬件和软件组件。通常，此任务由电池管理系统 （BMS） 执行，IEEE 标准 1491 将其定义为“用于测量、存储和报告电池运行的永久安装系统”。

　 动力电池的基本原理和类型

　　有一次性电池和多次性电池，这是电池之间的主要区别。一次性电池不能充电，而多次性电池可以。每个电池系统都以其化学性质而著称，并且有多种类型的动力电池可供购买。由于本文主要关注多次性电池，因此表1总结了最常见电池的最基本特性。

　　镍镉（NiCd）电池已经发展了一个多世纪。它们以相对便宜和坚固而闻名，并因其高容量、易于维护和低成本而被广泛采用。电池平均电压约为1.2 V。这些特性使镍镉电池在电动工具中非常受欢迎。能量密度和比能量相对较低，这是镍镉电池的缺点。此外，镍镉电池还存在所谓的“记忆效应”。最后，镉的使用会导致严重的环境问题。

　　与镍镉电池不同，1990年推出的镍氢电池具有更高的能量密度和比能量。镍氢电池已广泛用于笔记本电脑、手机和剃须刀等应用。在记忆效应和金属污染方面，它们也带来了改进。与镍镉电池相比，NiM的缺点更高，对过度充电的鲁棒性较差，充电过程也更复杂。

　　与镍基电池相比，锂离子电池支持更高的C倍率，更高的能量密度和更长的循环寿命。此外，锂离子电池具有3.6 V的高平均工作电压的优点，锂离子电池的自放电率也比镍基电池低得多。它们也不会受到记忆效应的影响，并且与镍基电池相比，它们提供以 C 速率表示的大电流的能力较差。锂离子电池过度放电会导致循环寿命缩短。如果没有进一步的预防措施，锂离子电池过度充电会导致危险情况，甚至可能导致电池起火或爆炸。因此，一般可以说锂离子电池的过度充电和过度放电是不允许的。

　　基于废旧阴极，LiFePO 4，LiMn2O4，NCM和锂离子电池的品种在充电率，安全性，成本，充电，放电和环境影响方面提出了不同的性能水平。应用包括笔记本电脑、手机和电动汽车电池。

　　动力电池的性能对于市场接受度至关重要。例如，对于电动汽车，能量密度是一个关键因素。锂离子电池具有更高的能量密度、功率密度和寿命，与镍基电池相比，未来更有希望。目前正在研究改善电池的不同方面，即成本、充电率和安全性。