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1、电池基础知识,目录,电池简介 电池分类 电池体系 温度特性 镍氢电池 锂离子电池 电池主要测试项目 测试标准,电池简介,电池：通常指的电池是化学电源电池，将物质化学反应所产生的能量直接转变为电能的一种装置，称为电池。,电池分类,1原电池系列：锌锰电池、碱性锌锰电池、锌空气电池等； 2酸性蓄电池系列：铅酸蓄电池（其中包括阀控式密封铅酸蓄电池和胶体密封铅酸蓄电池）； 3碱性蓄电池系列：镉镍蓄电池、金属氢化物镍蓄电池、锌银蓄电池、铁镍蓄电池、锌镍蓄电池等； 4锂电池系列：锂蓄电池（锂离子蓄电池、软包锂离子蓄电池、金属锂蓄电池等）、锂原电池（锂亚硫酰氯电池、锂二氧化锰电池、锂二氧化硫电池、锂氟化碳电池

2、等）、锂储备电池（锂亚硫酰（xian）氯储备电池、锂五氧化二钒储备电池等）；,电池分类,5热电池系列：镁热电池系列、钙热电池系列、铝合金热电池系列等； 6一次激活电池系列：锌银一次激活电池、镁氯化银电池、镁氯化亚铜电池、铝氧化银电池等； 7燃料电池系列：碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池（SOFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC，其中包括氢氧、氢空气、甲醇直接氧化和再生式燃料电池）等,常见电池体系,常见电池体系,温度特性,温度特性,温度过高或者过低，都可能导致电池无法正常工作 工作温度 ： 充电：045 放电：-2060 储存

3、温度： 储存一个月： -2045 储存三个月： -2035 储存一年以下： 025 有保护板的电池，每半年需进行一次完整的充放电。将电量放到60%电量进行储存。,镍氢/镍镉电池,镍氢电池 是由贮氢合金负极，镍正极，氢氧化钾电解液以及隔膜等组成的可充电电池，它与镍镉电池的本质区别只是在于负极材料的不同。因此它可以直接用在使用镍镉电池的器件上。 镍氢电池具有记忆效应。 镍氢电池表示符号：Ni-MH 镍镉电池表示符号：Ni-Cd,镍氢/镍镉电池,镍氢电池的优点： 与NiCd电池相比，NiMH电池具有以下显著优点： 能量密度高，同尺寸电池，容量是NiCd电池的1.52倍： 无镉污染，所以NiMH电池又

4、被称为绿色电池： 可大电流快速充放电； 电池工作电压也为1.2 V，与NiCd电池有互换性。,镍氢/镍镉电池特性,镍氢/镍镉电池特性,镍氢/镍镉电池特性,镍氢/镍镉电池特性,镍氢/镍镉电池,充电方法： 电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。 预充电：对长期不用的或新电池充电时，一开始就采用快速充电，会影响电池的寿命。因此，这种电池应先用小电流充电，使其满足一定的充电条件，这个阶段称为预充电。,镍氢/镍镉电池,快速充电：就是用大电流充电，迅速恢复电池电能。快速充电速率一般在1C以上，快速充时间由电池容量和充电速率决定。 补足充电：采用某些快速充电止法时，快速充电终

5、止后，电池并未充足电。为了保证充入100%的电量，还应加入补足充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C。,镍氢/镍镉电池,涓流充电：也称为维护充电。根据电池的自放电特性，涓流充电速率一般都很低。只要电池接在充电器上并且充电器接通电源，在维护充电状态下，充电器将以某一充电速率给电池补充电荷，这样可使电池总处于充足电状态。,锂离子电池,锂离子电池是指Li+ (锂离子元素)嵌入化合物为正、负极的二次电池。 正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2 、LiXMnO2 或LiXFePO4 等 负极采用锂-碳层间化合物LiXC6等。 电解质为溶解有锂盐LiPF6 、 LiAsF6等有机溶液。 在充放

6、电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。 充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极， 负极处于富锂状态。 放电时则相反。,锂离子电池,锂离子电池结构：锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液、外壳五金件（钢壳、铝塑膜、铝壳、盖板、极耳、绝缘片等）等组成。,锂离子电池,锂离子电池的优点： 1、高能量密度： 100 Wh/Kg以上，为镍镉电池的三倍，镍氢电池的两倍； 2、电压平台高：3.6 V，镍基电池为1.2 V； 3、低温下工作优：在-2060的温度范围内工作，低温下的工作优于其它电池 ； 4、低维护性：没有记忆效应，无需定期放电，最理想的保存方式，就是在40

7、%充电后冷藏保存，可以保存达十年之久 ； 5、低自放电率：约6/月； 6、长循环寿命(500次，100DOD)； 7、环保：无重金属，无污染。,锂离子电池,1、安全性能问题：需复杂的保护线路； 2、放电倍率低：1 C 2 C； 3、易于老化：存储的锂离子电池照样会容量衰竭； 4、价格昂贵。,锂离子电池的种类,根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为 1、液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB) 2、聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP),锂离子电池的种类,相同点：液态锂离子电池和聚合物锂离子电池所用

8、的正负极材料与液态锂离子都是相同的，电池的工作原理也基本一致。一般正极使用LiCoO2（钴酸锂 ），负极使用各种碳材料如石墨，同时使用铝、铜做集流体。 区别：主要区别在于电解质的不同, 锂离子电池使用的是液体电解质, 而聚合物锂离子电池则以聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。,锂离子电池的种类,按形状分类：圆柱形、方形和扣式(或钱币形)； 按正极材料分类：氧化钴锂型、氧化镍锂型和氧化锰锂型,锂离子电池的特性,不同倍率放电曲线,锂离子电池的特性,不同温度放电容量,锂离子电池的特性,不同倍率充电曲线,电池主要检测项目,放电性能、荷电

9、保持能力、循环寿命、环 境适应性试验 高度模拟试验、静电放电（ESD）试验、 安全性能试验 电池安全要求（如重物冲击、热冲击、过 充电、过放电、大电流放电、短路、挤压、 强制放电）,电池主要检测项目,放电性能、荷电保持能力、循环寿命、环 境适应性试验 高度模拟试验、静电放电（ESD）试验、 安全性能试验 电池安全要求（如重物冲击、热冲击、过 充电、过放电、大电流放电、短路、挤压、 强制放电）,测试标准,IEC/ EN 62133（便携式密封二次电芯与电池）UN 38.3（关于危险货物运输的建议书-锂电池部分） IEC/ EN 60950（信息技术类产品）GB/T 18287（移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范） IEC/ EN 60086（一次电池）IEEE 1725（手机的可充电电池） IEC/ EN 61056-1&-2（通用阀控铅酸蓄电池） IEEE 1625（便携式电脑的可充电电池） IEC/ EN 60896-21&-22（固定式阀控铅酸蓄电池）UL 1642（锂电池） IEC/ EN 61951-1（镍-镉电池）UL 2054（家用及商用电池） IEC/ EN 61951-2（镍-