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电池基础知识

电池基础知识

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1、什么是电池?


电池是一种装置,这 种装置能够使化学能转化为电能,电池也叫化学电源。即 当把电池连接在用电器上时,正 负极之间因化学反应而存在电势差,电流从正极流向负极,储 存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来。电 池的正负极由两种不同电化学活性的物质组成,正 负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压,根 据电化学系统的不同,各 种类型的电池电压各有不同。


2、锂离子电池分类

按温度分为:高温、低 温和常温锂离子电池

按电解质的状态分为:液态锂离子电池、聚 合物锂离子电池和全固态锂离子电池。

学 术界按正极材料又分为:氧化钴锂、氧化镍锂、氧化锰锂、磷酸铁锂等电池。

按形状又分为:方形电池、圆柱形电池、扣式电池和异形电池。

按电池的包装又分为:钢壳电池、铝 壳电池和软包装电池。


3、电池的容量:有 额定容量和放电容量之分。

电 池的额定容量是指电池在环境温度为20℃±5℃条件下,以5h率 放电至终止电压时所放出的电量,用C5表示。额 定容量标识在电池上,所以也叫标称容量.

电 池的放电容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量,主 要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电 池容量应指明充放电条件)。

容量常见单位有:mAh、Ah(1Ah=1000mAh)。

影 响电池容量的因素主要有两个方面:一是活性物质的量;二 是活性物质的利用率。活 性物质的利用率包括A、活性物质的活性:残 余电化学反应的能力,与其晶形结构、制 造方法和含杂质多少有关;B、电极和电池的结构:成型方法、极板孔径、厚度、真实表面积大小;C、电解液的组成;D、制造工艺;E、放电制度(T放、I放、V终)


4、放电平台:是 指在电池任何倍率的电流下恒流充电到电压为4.2V,再 恒压充电到电流小于0.01C时 停止充电即充满电后,然后搁置10分钟,在 任何倍率的放电电流下放电至3.6V时的放电时间或容量。

因 一般使用锂离子电池的家用电器的工作电压都要求在3.6V以上,如果低于这个值,则 会出现无法工作的情况。所 以放电平台是衡量电池性能好坏的重要标准之一。


5、开路电压:是 指电池没有负荷时正、负极两端之间的电压。一般情况下,Li-ion电 池充满电后开路电压为4.1—4.2V左右,放电后开路电压为3.0V左右。通 过对电池的开路电压的检测,可 以判断电池的荷电状态。

   工 作电压又称闭路电压,是指电池有负荷时正、负极两端的电压。因 电池在放电工作状态下,当 电流流过电池内部时,需 克服电池的内部结构所造成的阻力,故 工作电压总是低于开路电压。

   Li-ion电 池的放电工作电压在3.6V左右


6、内阻:电池正、负 极两端之间的电阻叫内阻。有 欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电 池的内阻越小电池的性能越好。电池内阻值大,会 导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短。内 阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电 池结构等因素的影响。是 衡量电池性能的一个重要参数。注:一 般以半电态内阻为标准。测 量电池的内阻需用专用内阻仪测量,才 能确保所得到的值的精确度。


7、循环寿命:是指在一定条件下,将电池反复充放电,当 容量等电池性能达到规定的要求以下时所能发生的充放电次数,是 衡量二次电池的一个重要参数(一般为初始容量的80%)


8、电 池的可靠性测试项目有哪些?

 a. 循环寿命                   b. 不同倍率放电特性     c、 不同温度放电特性      d、 充电特性    e、 自放电特性              f、 不同温度自放电特性     g、 存贮特性             h、 过放电特性     i、不同温度内阻特性      j、 高温测试     k、温度循环测试         l、 跌落测试       m、振动测试                n、容量分布测试   o. 内阻分布测试        


9、电 池的安全性测试项目有哪些?

a. 内部短路测试          b. 过充电测试      c. 过放电测试             d. 倍率放电性能测试        e. 跌落实验                 f. 针刺实验       h. 挤压实验                 i. 低气压内搁置测试     j. 热冲击实验            k. 浸水实验  

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