電池基礎(chǔ)知識
電池基礎(chǔ)知識 <1>
1、一次電池和充電電池有什么區(qū)別？
電池內(nèi)部的電化學(xué)性決定了該類型的電池是否可充，根據(jù)它們的電化學(xué)成分和電極的結(jié)構(gòu)可知，真正的可充電電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間所發(fā)生反應(yīng)是可逆的。
理論上，這種可逆性是不會受循環(huán)次數(shù)的影響，既然充放電會在電極體積和結(jié)構(gòu)上引起可逆的變化，那么可充電電池的內(nèi)部設(shè)計必須支持這種變化，既然，一次電池僅做一放電，它內(nèi)結(jié)構(gòu)簡單得多且不需要支持這種變化，因此，不可以將一次電池拿來充電，這種做法很危險也很不經(jīng)濟(jì)，如果需要反復(fù)使用，應(yīng)有盡有選擇真正的循環(huán)次數(shù)在1000次左右的充電電池，這種電池也可稱為一次電池或蓄電池。
2、 一次電池和二次電池還有其他的區(qū)別嗎？
另一明顯的區(qū)別就是它們能量和負(fù)載能力，以及自放電率，二次電池能量遠(yuǎn)比一次電池高，然而他們的負(fù)載能力相對要小。
3、 可充電便攜式電池的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？
充電電池壽命較長，可循環(huán)1000次以上，雖然價格比干電池貴，但如果經(jīng)常使用的話，是比較劃算的。充電電池的容量比同規(guī)格的堿錳電池或鋅碳電池低，比如，他們放電較快。
另一缺點(diǎn)是由于他們幾近恒定的放電電壓，很難預(yù)測放電何時結(jié)束。當(dāng)放電結(jié)束時，電池電壓會突然降低。假如在照相機(jī)上使用，突然電池放完了電，就不得不終止。
但另一方面可充電電池能提供的容量比太部分一次電池高。
但Li-ion電池卻可被廣泛地用照相器材中，因?yàn)樗萘扛?，能量密度大，以及隨放電深度的增加而逐漸降低的放電電壓。
4、 充電電池是怎樣實(shí)現(xiàn)它的能量轉(zhuǎn)換？
每種電池都具有電化學(xué)轉(zhuǎn)換的能力，即將儲存的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能，就二次電子（也叫蓄電池）而言（另一術(shù)語也稱可充電使攜式電池），在放電過程中，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能；而在充電過程中，又將電能重新轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。這樣的過程根據(jù)電化學(xué)系統(tǒng)不同，一般可充放電500次以上，而我司產(chǎn)品li-ion可重復(fù)充放電1000次以上。Li-ion是一種新型的可充電便攜式電池。它的額定電壓為3.6V，它的放電電壓會隨放電的深度逐漸衰退，不象其他充電電池一樣，在放電未，電壓突然降低。
5、 什么是Li-ion電池？
Li-ion是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。舉例來講，以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是鋰金屬，負(fù)極是碳。當(dāng)對電池進(jìn)行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對電池進(jìn)行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運(yùn)動員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ion又叫搖椅式電池。
6、Li-ion電池有哪幾部分組成？
（1）電池上下蓋 （2）正極——活性物質(zhì)為氧化鋰鈷 （3）隔膜——一種特殊的復(fù)合膜
（4）負(fù)極——活性物質(zhì)為碳 （5）有機(jī)電解液 （6）電池殼（分為鋼殼和鋁殼兩種）
7、Li-ion電池有哪些優(yōu)點(diǎn)？哪些缺點(diǎn)？
Li-ion具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1） 單體電池的工作電壓高達(dá)3.6-3.8V：
2）比能量大，目前能達(dá)到的實(shí)際比能量為100-115Wh/kg和240-253Wh/L（2倍于Nl-Cd，1.5倍于Ni-MH）,未來隨著技術(shù)發(fā)展,比能量可高達(dá)150Wh/kg和400Wh/L
3） 循環(huán)壽命長,一般均可達(dá)到500次以上,甚至1000次.對于小電流放電的電器,電池的使用期限 將倍增電器的競爭力.
4）**性能好,無公害,無記憶效應(yīng).作為Li-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路,縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域：Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素：部分工藝（如燒結(jié)式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”，嚴(yán)重束縛電池的使用，但Li-ion根本不存在這方面的問題。
5） 自放電小
室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。Li-ion也存在著一定的缺點(diǎn)，如：
1） 電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價格高（Co的資源較?。?，電解質(zhì)體系提純困難。
2）不能大電流放電。由于有機(jī)電解質(zhì)體系等原因，電池內(nèi)阻相對其他類電池大。故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。
3） 需要保護(hù)線路控制。
A、過充保護(hù)：電池過充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命；同時過充電使電解液分解，內(nèi)部壓力過高而導(dǎo)致漏液等問題；故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電；
B、 過放保護(hù)：過放會導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難，故也需要有保護(hù)線路控制。
8、什么是鋰離子制造過程？
1） 配料
用專門的溶液和粘接劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。
2） 涂漠
將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負(fù)極極片。
3） 裝配
按正極片——隔膜——負(fù)極片——隔膜自上而下的順序放好，經(jīng)卷繞制成電池極芯，在經(jīng)注入電解液、封口等工藝過程，即完成電池裝配過程。制成成品電池。
4） 化成
用專用的電池充放電設(shè)備對成品電池進(jìn)行充放電測試，對每一只電池都進(jìn)行檢測。篩選出合格的成品電池，待出廠。
9、鋰離子**特性是如何實(shí)現(xiàn)的？
為了確保Li-ion**可靠的使用，專家們進(jìn)行了非常嚴(yán)格、周密的電池**性能設(shè)計，以達(dá)到電池**考核指標(biāo)。
1） 隔膜135℃自動關(guān)斷保護(hù)
采用國際先進(jìn)的Celgars2300PE-PP-PE三層復(fù)合膜。在電池升溫達(dá)到120℃的情況下，PE復(fù)合膜兩側(cè)的膜孔閉合，電池內(nèi)阻增大，電池內(nèi)部升溫減緩，電池升溫達(dá)到135℃時，PP膜孔閉合，電池內(nèi)部斷路，電池不再升溫，確保電池**可靠。
2） 向電解液中加入添加劑
在電池過充，電池電壓高于4.2V的條件下，電解液添加劑與電解液中其他物質(zhì)聚合，電池內(nèi)阻大幅度增加，電池內(nèi)部形成大面積斷路，電池不再升溫。
3） 電池蓋復(fù)合結(jié)構(gòu)
電池蓋采用刻痕防爆球結(jié)構(gòu)，電池升溫時，電池內(nèi)部活化過程中所產(chǎn)生的部分氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達(dá)到一定程度刻痕破裂、放氣。
4） 各種環(huán)境濫用測試
進(jìn)行各項(xiàng)濫用實(shí)驗(yàn)，如外部短路、過充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池**性能。同時對電池進(jìn)行溫度沖擊實(shí)驗(yàn)和振動、跌落、沖擊等力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，考察電池在實(shí)際使用環(huán)境焉的性能情況。
9、什么充電限制電壓？額定容量？額定電壓？終止電壓？
A、充電限制電壓
按生產(chǎn)廠家規(guī)定，電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時的電壓值。
B、 額定容量
生產(chǎn)廠家標(biāo)明的電池容量，指電池在環(huán)境溫度為20℃±5℃條件下，以5h率放電至終止電壓時所應(yīng)提供的電量，用C5表示，單位為Ah（安培小時）或mAh（毫安小時）。
C、 標(biāo)稱電壓
用以表示電池電壓的近似值。
D、 終止電壓
規(guī)定放電終止時電池的負(fù)載電壓，其值為n*2.75V(鋰離子單體電池的串聯(lián)只數(shù)用“n”表示)。
10、為什么恒壓充電電流為逐漸減少？
因?yàn)楹懔鬟^程終止時，電池內(nèi)部的電化學(xué)極化然保持再整個恒流中相同的水平，恒壓過程，再恒定電場作用下，內(nèi)部Li+的濃差極化在逐漸消除，離子的遷移數(shù)和速度表現(xiàn)為電流逐漸減少。
11、什么是電池的容量？
電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。電池的額定量是指設(shè)計與制造電池時規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下，應(yīng)該放出*低限度的電量。Li-ion規(guī)定電池在常溫、恒流（1C）恒壓（4.2V）控制的充電條件下充電3h，電池的實(shí)際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實(shí)際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴(yán)格來講，電池容量應(yīng)指明充放電條件）。容量常見單位有：mAh、Ah=1000mAh）。
12、什么是電池內(nèi)阻？
是指電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大，會導(dǎo)致電池放電工作電壓降低，放電時間縮短。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個重要參數(shù)。注：一般以充電態(tài)內(nèi)阻為標(biāo)準(zhǔn)。測量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測量，而不能用萬用表歐姆檔測量。
13、什么是開路電壓？
是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無電流流過時，電池正負(fù)極之間的電勢差。一般情況下，Li-ion充滿電后開路電壓為4.1-4.2V左右，放電后開壓為3.0V左右，通過電池的開路電壓，可以判斷電池的荷電狀態(tài)。
14、什么是工作電壓？
又稱端電壓，是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過時電池正負(fù)極之間電勢差。在電池放電工作狀態(tài)下，當(dāng)電流流過電池內(nèi)部時，不需克服電池的內(nèi)阻所造成阻力，故工作電壓總是低于開路電池，充電時則與之相反。Li-ion的放電工作電壓在3.6V左右。
15、什么是放電平臺？
放電平臺是恒壓充到電壓為4.2V并且電電流小于0.01C時停充電，然后擱置10分鐘，在任何們率的??電電流下下放電至3.6V時的放電時間。是衡量電池好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。
16、什么是（充放電）倍率？時率？
是指電池在規(guī)定的時間內(nèi)放出其額定容量時所需要的電流值，它在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù)，通常以字母C表 |
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