铝壳锂电池知识

铝壳锂电池基础知识铝壳锂电池基础知识 1 什么叫电池 什么叫电池 电池 Batteries 是一种能量转化与储存的装置 它通过反应将化学能或物理 能转化为电能 电池即一种化学电源 它由两种不同成分的电化学活性电极分 别组成正负极 两电极浸泡在能提供离子传导作用的电解质中 当连接在某一 外部负载上时 能通过转换其内部的化学能来提供电能 2 镍镉电池的电化学原理是什么镍镉电池的电化学原理是什么 镍镉电池采用 Ni OH 2作为正极 CdO 作为负极 碱液 主要为 KOH 作为电 解液 镍镉电池充电时 正极发生如下反应 Ni OH 2 OH NiOOH H2O e 负极发生的反应 Cd OH 2 2e Cd 2OH 总反应为 2Ni OH 2 Cd OH 2 2NiOOH Cd 2H2O 放电时 反应逆向进行 NiOOH H2O Cd Ni OH 2 Cd OH 2 Cd 2OH 2e Cd OH 2 充电时 随着 NiOOH 的增大 Ni OH 2的减小 正极的电势逐渐上升 而随着 Cd 的增多 Cd OH 2的减小 负极的电势逐渐降低 当电池充满电时 正极 负极电位均达到一个平衡值 二者电势之差即为电池之充电电压 3 镍氢电池的电化学原理是什么 镍氢电池的电化学原理是什么 镍氢电池采用与镍镉电池相同的 Ni 的氢氧化物作为正极 储氢合金粉作为负极 碱液 主要为 KOH 作为电解液 镍氢电池充电时 正极发生反应如下 Ni OH 2 e OH NiOOH H2O 负极反应 M 2H2O MH 2OH 总反应为 Ni OH 2 M NiOOH MH 放电时 正极 NiOOH H2O e Ni OH 2 OH 负极 MH 2OH M 2H2O 2e 4 锂离子电池的电化学原理是什么 锂离子电池的电化学原理是什么 锂离子电池正极主要成分为 LiCoO2 负极主要为 C 充电时 正极反应 LiCoO2 Li1 xCoO2 xLi xe 负极反应 C xLi xe CLix 电池总反应 LiCoO2 C Li1 xCoO2 CLix 放电时发生上述反应的逆反应 5 电池的主要结构组成是什么 电池的主要结构组成是什么 电池的主要组成部分为 正极片 负极片 隔膜 盖帽 外壳 绝缘层 6 手机锂电池由哪些部分组成及各部分的功能是什么手机锂电池由哪些部分组成及各部分的功能是什么 手机锂电池主要由塑胶壳 上下盖 锂电芯 保护线路板 PCB 和可恢复保险丝 polyswitch 组成 有的厂家还配置了 NTC 识别电阻或震动马达或充电电路等元 件 各部分功能如下 锂电芯 提供可充放电源 保护线路板 防止电池过充 过放 短路 可恢复保险丝 PTC 正温度系数热敏电阻起到高温保护作用 同时又是保护线 路板失效后的二重保护 可恢复保险丝 NTC 负热敏电阻 感应电池内部温度 起到低温保护作用 识别电阻 识别原装电池 非原装电池不能使用 7 二次电池性能主要包括哪些方面二次电池性能主要包括哪些方面 主要包括电压 内阻 容量 内压 自放电率 循环寿命 密封性能 安全性 能 储存性能 外观等 其它还有过充 过放 可焊性 耐腐蚀性等 8 电池的可靠性测试项目有哪些 电池的可靠性测试项目有哪些 1 循环寿命 2 不同倍率放电特性 3 不同温度放电特性 4 充电特性 5 自放电特性 6 不同温度自放电特性 7 存贮特性 8 过放电特性 9 不同温度内阻特性 10 高温测试 11 温度循环测试 12 跌落测试 13 振动测试 14 容量分布测试 15 内阻分布测试 16 静态放电测试 ESD 9 电池的安全性测试项目有哪些电池的安全性测试项目有哪些 1 内部短路测试 2 持续充电测试 3 过充电 4 大电流充电 5 强迫放电 6 坠落测试 7 从高处坠落测试 8 穿透实验 9 平面压碎实验 10 切割实验 11 低气压内搁置测试 12 热虐实验 13 浸水实验 14 灼烧实验 15 高压实验 16 烘烤实验 17 电子炉实验 10 什么是电池的额定容量什么是电池的额定容量 指在一定放电条件下 电池放电至截止电压时放出的电量 IEC 标准规定镍镉和镍氢电池在 20 5 环境下 以 0 1C 充电 16 小时后 以 0 2C 放电至 1 0V 时所放出的电量为电池的额定容量 以 C5 表示 而对于锂离子电池 则规定在常温 恒流 1C 恒压 4 2V 控制的充电条件下 充电 3 h 再以 0 2C 放电至 2 75V 时 所放出的电量为其额定容量 电池容量的单位有 Ah mAh 1Ah 1000mAh 11 什么是电池的标称电压开路电压中点电压终止电压什么是电池的标称电压开路电压中点电压终止电压 电池的标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电压 镍镉镍氢电池标称 电压为 1 2V 锂离子电池标称电压为 3 6V 开路电压指在外电路断开时 电池两极间的电位差 终点电压指电池放电实验中 规定的结束放电的截止电压 中点电压指放到 50 容量时电池的电压 主要用来衡量大电流放电系列电池高 倍率放电能力 是电池的一个重要指标 12 电池常见的充电方式有哪几种电池常见的充电方式有哪几种 镍镉和镍氢电池的充电方式为恒流充电 恒流充电 整个充电过程个中充电电流为一定值 这种方法最常见 锂离子电池的充电方式 恒流恒压充电 电池首先以恒流充电 CC 当电池电压升高至一定值时 电压保 持不变 CV 电路中电流降至很小 最终趋于 0 13 什么是电池的标准充放电 什么是电池的标准充放电 IEC 国际标准规定的镍镉和镍氢电池的标准充放电为 首先将电池以 0 2C 放电至 1 0V 支 然后以 0 1C 充电 16 小时 搁置 1 小时后 以 0 2C 放至 1 0V 支 即为电池标准充放电 14 什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少 什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少 自放电又称荷电保持能力 它是指在开路状态下 电池储存的电量在一定环境 条件下的保持能力 一般而言 自放电主要受制造工艺 材料 储存条件的影 响自放电是衡量电池性能的主要参数之一 一般而言 电池储存温度越低 自 放电率也越低 但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用 BYD 常规电池要求储存温度范围为 20 45 电池充满电开路搁置一段时间后 一定程度的自放电属于正常现象 IEC 标准规定镍镉及镍氢电池充满电后 在 温度为 20 5 湿度为 65 20 条件下 开路搁置 28 天 0 2C 放电时间分 别大于 3 小时和 3 小时 15 分即为达标 与其它充电电池系统相比 含有机液体电解液的锂离子电池的自放电率明显 要低 在 25 下大约为 10 月 15 什么是电池的内阻怎样测量什么是电池的内阻怎样测量 电池的内阻是指电池在工作时 电流流过电池内部所受到的阻力 一般分为交 流内阻和直流内阻 由于充电电池内阻很小 测直流内阻时由于电极容量极化 产 生极化内阻 故无法测出其真实值 而测其交流内阻可免除极化内阻的影响 得出 真实的内值 交流内阻测试方法为 利用电池等效于一个有源电阻的特点 给电池一个 1000HZ 50mA 的恒定电流 对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量 其阻值 16 充电态内阻与放电态内阻有何不同充电态内阻与放电态内阻有何不同 充电态内阻指电池 100 充满电时的内阻 放 电态内阻指电池充分放电时后的内 阻 一般说来 放电态内阻不太稳定 且偏大 充电态内阻较小 阻值也较为稳定 在电 池的使用过程中 只有充电态内阻具有实际意义 在电池使用的后期 由于电解液 的枯竭以及内部化学物质活性的降低 电池内阻会有不同程度的升高 17 什么是什么是 IEC 标准循环寿命测试标准循环寿命测试 IEC 规定镍镉和镍氢电池标准循环寿命测试为 电池以 0 2C 放至 1 0V 支后 1 以 0 1C 充电 16 小时 再以 0 2C 放电 2 小时 30 分 一个循环 2 0 25C 充电 3 小时 10 分 以 0 25C 放电 2 小时 20 分 2 48 个循环 3 0 25C 充电 3 小时 10 分 以 0 25C 放至 1 0V 第 49 循环 4 0 1C 充电 16 小时 搁置 1 小时 0 2C 放电至 1 0V 第 50 个循环 对镍氢电池重复 1 4 共 500 个循环后 其 0 2C 放电时间应大于 3 小时 对镍镉电池重复 1 4 共 500 个循环后 其 0 2C 放电时间应大于 3 小时 一般采用 1C 循环寿命测试方法 即额定放电后 将电池以 1C 充电 72 分钟 采用 V 10mV 支控制充电终点 1C 放电至 1 0V 后反复循环 300 次后容量应在初容 量的 80 以上 IEC 规定锂离子电池标准循环寿命测试为 电池以 0 2C 放至 3 0V 支后 1C 恒流恒压充电到 4 2V 截止电流 10mA 搁置 1 小时 再以 0 2C 放电至 3 0V 一个循环 反复循环 500 次后容量应在初容量的 80 以上 18 什么是标准荷电保持测试什么是标准荷电保持测试 IEC 规定镍镉和镍氢电池的标准荷电保持测试为 电池以 0 2C 放至 1 0 支后 以 0 1C 充电 16 小时 在温度为 20 5 相对湿度 为 65 20 条件下储存 28 天后 再以 0 2C 放电至 1 0V 镍镉电池放电时间应不 小于 3h15m 而镍氢电池应大于 3 小时 国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为 IEC 无相关标准 电池以 0 2C 放至 3 0 支后 以 1C 恒流恒压充电到 4 2V 截止电流 10mA 在温度为 20 5 下储存 28 天后 再以 0 2C 放电至 2 75V 计算放电容量 再与电池标 称容量相比 应不小于初始容量的 85 19 环境温度对电池性能有何影响 环境温度对电池性能有何影响 在所有的环境因素中 温度对电池的充放电性能影响最大 在电极 电解液界面 上的电化学反应与环境温度有关 电极 电解液界面被视为电池的心脏 如果温 度下降 电极的反应率也下降 假设电池电压保持恒定 放电电流降低 电池 的功率输出也会下降 如果温度上升则相反 即电池输出功率会上升 温度也 影响电解液的传送速度 温度上升则传输速度加快 传送温度下降 传送减慢 电池充放电性能也会受到影响 但温度太高 超过 45 会破坏电池内的化学 平衡 导致副反应 镍镉镍氢电池的放电效率在低温会有显著的降低 如低于 15 而在 20 时 碱液达到起凝固点 电池充电速度也将大大降低 在低温充电低于 0 时 会增大电池内压并可能致时安全阀开启 为了有效充电 环境温度范围应在 15 30 之间 一般充电效率会随温度的升高而升高 但当温度升到 45 以上 高 温下充电电池材料的性能会退化 电池的循环寿命也将大大缩短 20 充电的控制方法有哪些 充电的控制方法有哪些 为了防止电池过充 需要对充电终点进行控制 当电池充满时 会有一些特别 的信息可利用来判断充电是否达到终点 一般有以下六种方法来防止电池被过 充 1 峰值电压控制 通过检测电池的峰值电压来判断充电的终点 2 dT dt 控制 通过检测电池峰值温度变化率来判断充电的终点 3 T 控制 电池充满电时温度与环境温度之差会达到最大 4 V 控制 当电池充满电达到一峰值电压后 电压会下降一定的值 5 计时控制 通过设置一定的充电时间来控制充电终点 一般设定要充进 130 标 称容量所需的时间来控制 6 TCO 控制 考虑电池的安全和特性应当避免高温 高温电池除外 充电 因此当 电池温度升高 60 时应当停止充电 21 什么是过充电 对电池性能有何影响 什么是过充电 对电池性能有何影响 过充电是指电池经一定充电过程充满电后 再继续充电的行为 对 Ni Cd 电池 过充电产生如下反应 正极 4OH 4e 2H2O O2 负极 2Cd O2 2CdO 由于在设计时 负极容量比正极容量要高 因此 正极产生的氧气透过隔膜 纸与负极产生的镉复合 故一般情况下 电池的内压不会有明显升高 但如果 充电电流过大 或充电时间过长 产生的氧气来不及被消耗 就可能造成内压 升高 电池变形 漏液 等不良现象 同时 其电性能也会显著降低 22 什么是过放电对电池性能有何影响 什么是过放电对电池性能有何影响 电池放完内部储存的电量 电压达到一定值后 继续放电就会造成过放电 通 常根据放电电流来确定放电截止电压 0 2C 2C 放电一般设定 1 0V 支 3C 以上如 5C 或 10C 放电设定为 0 8V 支 电池过放可能会给电池带来灾难性的后果 特别是大电流过放 或反复过 放对电池影响更大 一般而言 过放电会使电池内压升高 正负极活性 物质可逆性受到破坏 即使充电也只能部分恢复 容量也会有明显衰减 23 不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题 如果将不同容量或新旧电池混在一起使用 有可能出现漏液 零电压等现象 这是 由于充电过程中 容量差异导致充电时有些电池被过充 有些电池未充满电 放电时有容量高的电池未放完电 而容量低的则被过放 如此恶性循环 电池 受到损害而漏液或低 零 电压 24 每次使用完后无绳电话都应放回机座吗 每次使用完后无绳电话都应放回机座吗 按照惯例及无绳电话的设计 每次使用后都应放回机座上 这样可以激活电池 补充放掉的容量及有于自放电的容量损失 不过我们建议间或将电池完全放电 以便恢复电池的初始容量及放电性能 当然如果长期不使用电话 最好还是要 将无绳电话取下来 避免电池长期被过充电 另外 由于无绳电话即使在关机 后 系统仍有一小电流在放电 因此 长期不用时应拆下电池 使其置于开路 使用时再充电 25 电池储存在什么样的条件较好 电池储存在什么样的条