三、蓄能器
    蓄能器的用途是可以将以后某一时刻需要使用的能量存储起来。通常将能量以另外一种能量形式进行存储，需要使用时再进行转换，以便能够将静态损失的缺点降至最低。例如存储在燃油箱内的化学能（燃油）可以在内燃机中转换为热能和机械能。在能量存储和能量转换的过程中始终会出现能量损失。蓄能器种类繁多（例如机械式、热敏式、化学式、磁场式和静电式）。
    下面对化学式和静电式蓄能器进行详细介绍，因为在目前的混合动力车辆中经常将这种蓄能器作为第二种能量来源使用。
    1．化学存储的物理基础知识
    如图6所示，原电池基本上由电解液、电池壳体和连个电极构成。此外在电极之间还有一个离子可以而电子不能透过的绝缘用隔板。在原电池内发生的化学反应导致一侧电极上的电子过剩而另一侧电极上则电子不足。这样就能够在两个电极之间产生电压。

    因此电池放电时所存储的化学能可以通过化学反应转换为电能。提供能量的反应和放电虽然由两个空间隔开，但是组成了相互连接的部分反应（电极反应）。与另一个电极相比氧化还原电压较低时发生相应部分反应的电极为负电极，另一个则为正电极。电池放电时将会在负极处开始氧化过程以释放电子；同时在正极处则会通过还原过程吸收相应数量的电子。
    电子流通过一个外部用电器电路由负极流至正极。在电池内部电极之间的电流通过离子进入可以传导离子的电解液内（离子流），从而使电极内／上的离子和电子能够相互连接。
    原电池的用途是作为直流电压电源使用。可以根据电极材质的组合为原电池命名，例如镍氢混合动力电池。电解液和电极材质会根据电池是否充电或放电而产生变化。制作电极所使用的材料种类决定了电池的额定电压。
    将多个可作为能量来源使用的原电池互联起来被称为“蓄电池”。但是一个单独的原电池在普通术语中也被称为“蓄电池”。原电池可以将其所存储的化学能直接转换为电能。蓄电池分为可再次充电和不可再次充电两种。区别是可再次充电的蓄电池（充电型）其放电时的反应可以逆转，这样就能够始终对蓄电池进行充电和放电。因此化学能和电能可以进行反复转换。如果所需电压比实际电池电压高时，可以将电池进行串联。蓄电池的总电压与单个电池的电压之和相同。例如图7中的总电压Uges= U1+ U2+ U3。

    如图8所示，通过原电池的并联可以提高蓄电池的电容量，蓄电池电压则保持不变。电容量就是指蓄电池内所存储的电荷数量。以安·时（缩写：A·h）形式表示蓄电池的电容量。根据放电条件决定蓄电池所能提供的电容量。放电电流增大时所能提供的电容量就会随之下降。蓄电池功率等于放电电流与放电电压的乘积，用瓦特（W）的形式表示。通常不会对蓄电池所存储的能量大小进行说明，因为尺寸和容积往往是蓄电池系统最为重要的参数。

    单位质量的物质中所分布的能量大小称为能量密度，用Wh/kg形式表示。在混合动力车辆中所用蓄能器的能量密度决定了其可达里程。单位质量的物质中所包含的电功率称为蓄电池的功率密度，用W/kg形式表示。
    在图9中显示了一些蓄能器的功率密度和能量密度。例如双层电容器的功率密度非常高，但是与其他蓄能器相比其能量密度较低，也就是说它只能在短时间内提供较高的功率。将镍镐蓄电池和镍氢混合动力蓄电池进行相互比较可以看到，两种蓄电池的功率密度几乎相同，但是镍氢混合动力蓄电池的能量密度几乎是镍镐蓄电池的两倍。

    从图9可以看出，当镍氢混合动力蓄电与镍镐蓄电池的存储能量相同时，其重量仅相当于镍镐蓄电池的一半。或者从可达里程的角度来比较：蓄电池体积相同时，使用镍氢混合动力蓄电池车辆的可达里程是使用镍镐蓄电池车辆的两倍。
    如图10所示，矿物燃料的能量密度都非常高，例如汽油或柴油的能量密度可达11.8kWh/kg。而12V铅酸蓄电池的能量密度仅为30Wh/kg，也就是说汽油的能量密度几乎是酸蓄电池的400倍。例如，体积仅为0.03L的汽油中就包含了与一个体积约为12L的12V蓄电池的能量。
 

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