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文档简介
1、锂离子电池相关的必备知识点经典锂离子电池相关的必备知识点电池基本原理及基本术语1.什么叫电池最主要的区别是活性物质的不同,二次电池的活性物质可逆,而一次电池的活性物质并不可逆。一次电池的自放电远小于二次电池,但内阻远比二次电池大,因此负载能力较低,此外,一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池。3.镍氢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
2、应的逆反应。5. 电池常用的标准有哪些镍氢电池的主要组成为:正极片(镍氧化物)、负极片(储氢合金)、电解液(主要为koh)、隔膜纸、密封圈、正极帽、电池壳等。7.锂离子电池的主要结构组成是什么是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。由欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大,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:一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量,而不能用万用表欧姆档测量。9.什么是标称电压开路电压是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时,电池正负极之间的电势差。 工作
3、电压又称端电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。11.什么是电池的容量当对可充电电池用大电流(如1c或以上)放电时,由于电流过大使内部扩散速率存在的瓶颈效应,致使电池在容量未能完全放出时已到达终点电压,再用小电流如0.2c还能继续放电,直至1.0v/支(镍镉和镍氢电池)和3.0v/支(锂电池)时所放出的容量称为残余容量。13.什么是放电平台根据iec标准,镍氢电池的标识由5部分组成。01)电池种类:hf、hr表示镍氢电池02)电池尺寸资料:包括圆形电池的直径、高度、方型电池的高度、宽度、厚度、 数值之间用斜杠隔开,单位: mm03)放电特性符号:l表示适宜放电电流倍
4、率在0.5c以内m表示适宜放电电流倍率在0.5-3.5c以内h表示适宜放电电流倍率在3.5-7.0c以内x表示电池能在7c-15c高倍率的放电电流下工作04)高温电池符号:用t表示05)电池连接片表示:cf代表无连接片,hh表示电池拉状串联连接片用的连接片, hb表示电池带并排串联连接用连接片。例如:hf18/07/49表示方形镍氢电池,宽为18mm,厚度为7mm,高度为49mm,krmt33/62hh表示镍镉电池,放电倍率在0.5c-3.5之间,高温系列单体电池(无连接片),直径33mm,高度为62mm。根据iec61960标准,二次锂电池的标识如下:01)电池标识组成:3个字母,后跟5个数
5、字(圆柱形)或6个(方形)数字。02)第一个字母:表示电池的负极材料。i表示有内置电池的锂离子;l表示锂金属电极或锂合金电极。03)第二个字母:表示电池的正极材料。c基于钴的电极;n基于镍的电极;m基于锰的电极;v基于钒的电极。04)第三个字母:表示电池的形状。r表示圆柱形电池;l表示方形电池。05)数字:圆柱形电池:5个数字分别表示电池的直径和高度。直径的单位为毫米,高度的单位为十分之一毫米。直径或高度任一尺寸大于或等于100mm时,两个尺寸之间应加一条斜线。方型电池:6个数字分别表示电池的厚度、宽度和高度,单位毫米。三个尺寸任一个大于或等于100mm时,尺寸之间应加斜线;三个尺寸中若有任一
6、小于1mm,则在此尺寸前加字母t,此尺寸单位为十分之一毫米。例如:icr18650表示一个圆柱形二次锂离子电池,正极材料为钴,其直径约为 18mm,高约为65mm。icr20/1050。icp083448表示一个方形二次锂离子电池,正极材料为钴,其厚度约为8mm,宽度约为 34mm,高约为48mm。icp08/34/150表示一个方形二次锂离子电池,正极材料为钴,其厚度约为8mm,宽度约为 34mm,高约为150mm。icpt73448表示一个方形二次锂离子电池,正极材料为钴,其厚度约为0.7mm,宽度约为 34mm,高约为48mm。15.电池的包装材料有哪些01)美观、品牌02)电池电压的限
7、制,要获得较高电压需串联多只电池03)保护电池,防止短路延长电池使用寿命04)尺寸的限制05)便于运输06)特殊功能的设计,如防水,特殊外型设计等。电池性能与测试17.通常所说的二次电池的性能主要包括哪些方面01)循环寿命02)不同倍率放电特性03)不同温度放电特性04)充电特性05)自放电特性06)贮存特性07)过放电特性08)不同温度内阻特性09)温度循环测试10)跌落测试11)振动测试12)容量测试13)内阻测试14)gms测试15)高低温冲击测试16)机械冲击测试17)高温高湿测试19.电池的安全性测试项目有哪些镍氢电池的充电方式:01)恒流充电:整个充电过程个中充电电流为一定值,这种
8、方法最常见;02)恒压充电:充电过程中充电电源两端保持一恒定值,电路中的电流随电池电压升高而逐渐减小;03)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。锂电池的充电方式: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。21.什么是镍氢电池的标准充放电对电池性能有什么影响涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失。一般采用脉冲电流充电来实现上述目的。24.什么是充电效率放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与
9、额定容量之比,主要受放电倍率,环境温度,内阻等的因素影响,一般情况下,放电倍率越高,则放电效率越低。温度越低,放电效率越低。26.什么是电池的输出功率不同类型电池的自放电率是多少锂电池的自放电测试为:一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力,将电池以0.2c放电至3.0v,恒流恒压1c充电至4.2v,截止电流:10ma,搁置15分钟后,以1c放电至3.0v测其放电容量c1,再将电池恒流恒压1c充电至4.2v,截止电流:10ma,搁置24小时后测1c容量c2,c2/c1*100%应大于99%。29.什么是充电态内阻与放电态内阻有何不同什么是动态电阻iec规定镍氢电池的标准耐过充测试为:将电
10、池以0.2c放电至1.0v/支,以0.1c连续充电48小时,电池应无变形、漏液现象,且过充电后其0.2c放电至1.0v的时间应大于5小时。32.什么是iec标准循环寿命测试指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高:例如过充电,正极: 4oh- - 4e 2h2o + o2; 产生的氧气与负极上析出的氢气反应生成水 2h2 + o2 2h2o 如果反应的速度低于反应的速度,产生的氧气来不及被
11、消耗掉,就会造成电池内压升高。34.什么是标准荷电保持测试将充满电的电池在防爆箱内用一根内阻100m导线连接正负极短路,电池不应爆炸或起火。36.什么是高温高湿测试将电池充满电后放进烘箱,以5/min的速度从室温开始升温,烘箱温度达130时保持30分钟,电池不应爆炸或起火。38.什么是温度循环实验将电池或者电池组充满电后三次从1m高处跌落至混凝土(或者水泥)地面上,以此获得随机方向的冲击。40.什么是振动实验电池充满电后,将一个硬质棒横放于电池上,用一个20磅的重物从一定高度掉下来砸在硬质棒上,电池不应爆炸、不起火。42.什么是穿透实验将充满电的电池置于一个带有特殊防护罩的加热装置上进行火烧,
12、无碎片穿出防护罩。电池常见问题与分析44.公司的产品通过了哪些认证01)使用前,请仔细阅读电池说明书;02)电器和电池接触件应清洁,必要时用湿布擦净,待干燥后按极性标示装入;03)新旧电池不要混用,同一种型号但不同种类的电池也不能混用,以免降低使用效能;04)不能通过加热或充电方式使一次性电池再生;05)不能将电池短路;06)不要拆卸和加热电池,或将电池丢入水中;07)用电器具长期不用时应取出电池,使用后应切断开关;08)废电池不要随意丢弃,尽可能与其它垃圾分开投放,以免污染环境;09)无成人监护时,勿让儿童更换电池,小型电池应放在儿童不能拿到的地方;10)电池应保存在阴凉、干燥、无阳光直射处
13、.46.目前常见的各种可充电电池之间有什么区别何为电池的小时率放电由于数码相机中的电池在气温过低的情况下,活性物质的活跃度大大降低,从而可能无法提供相机的正常工作电流,因此在气温较低地区户外拍摄,尤其要注意相机或电池的保暖。49.锂离子蓄电池的工作温度范围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。51.什么是外部短路,对电池性能有何影响01)充电:选择充电器时,最好使用具备正确终止充电装置(例如防过充
14、时间装置、负电压差(-dv)切断充电和防过热感应装置)的充电器,以免电池因过充而缩短使用寿命。一般来说,慢速充电较快速充电更能延长电池的使用寿命。02)放电:a.放电的深度是影响电池寿命的主要因素,放电的深度越高,电池的寿命就越短。换句话说,只要降低放电深度,就能大幅延长电池的使用寿命。因此,我们应避免将电池过放至极低的电压。b.电池在高温下放电时,会缩短电池的使用寿命。c.如果设计的电子器材不能完全停止所有电流,若将该器材长时间搁置不用,而不把电池取出, 其残余电流有时会令电池过分消耗, 造成电池过放电。d.把不同电容量、化学结构或不同充电水平的电池,以及新旧不一的电池混合使用时,亦会令电池
15、放电过多, 甚至会造成反极充电。03) 储存:若电池长时间在高温下储存,会令其电极活性衰减,缩短使用寿命。53.电池使用完后或长期不使用是否可以保存在用电器内长期保存电池需要充满电吗国际上规定的作为电势(位)测量标准的电池。它是由美国电气工程师e.韦斯顿在1892年发明的,故又称韦斯顿电池。标准电池的正极是硫酸亚汞电极,负极是镉汞齐金属(含有10%或12.5%的镉),电解液是带酸性的饱和硫酸镉水溶液,实际上是饱和的硫酸镉和硫酸亚汞水溶液。56.单体电池出现零电压或低电压的可能原因是什么01)是否单支电池零电压;02)插头短路、断路,与插头连接不好;03)引线与电池脱焊、虚焊;04)电池内部连接
16、错误,连接片与电池之间漏焊、虚焊、脱焊等;05)电池内部电子组件连接不正确,损坏。58.防止电池过充的控制方法有哪些01)电池零电压或电池组中有零电压电池;02)电池组连接错误,内部电子组件,保护电路出现异常;03)充电设备故障,无输出电流;04)外部因素导致充电效率太低(如极低或极高温度)。60.电池、电池组无法放电的可能原因是什么01)电池未被充满电,如充电时间不够,充电效率较低等;02)放电电流过大,致使放电效率降低从而使放电时间缩短;03)电池放电时环境温度过低,放电效率下降;62.什么是过充电,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
17、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。64.充电电池膨胀的主要原因什么怎样预防电池爆炸下表是几种常见的电池保护元器件的各项性能对比:略67.什么是便携式电池每一个电池都是一个能量转换器。能将储存的化学能直接转化为电能。对可充电电池而言,这个过程可以这样描述:充电过程电能转换为化学能化学能在放电过程中转化为电能充电过程中电能转换为化
18、学能,二次电池可以如此循环1000多次。在不同电化学类型中均有可充电便携式电池,铅酸类型(2v/支)、镍镉类型(1.2v/支)、镍氢类型(1.2v/支)、锂离子电池(3.6v/支),这几种电池的典型特征是相对有恒定的放电电压(放电时有一个电压平台),在放电开始及末尾电压均很快衰减。69.是否任何充电器都可以用于可充电便携式电池可充电电池的优点是使用寿命长,即使价格比一次电池要贵,但从长期使用的观点来看,则很经济实惠,而且可充电电池的负荷力要比绝大部分一次电池高。但普通二次电池放电电压基本恒定,很难预测放电何时结束,所以在使用的过程中会造成一定的不便。但锂离子电池能给照相机设备提供较长的使用时间
19、,高负荷力,高能量密度,且放电电压的下降随放电的深入而减弱。普通二次电池的自放电率较高,因此适合大电流放电用如数码相机、玩具、电动工具、应急灯等等,而不适合小电流长时间放电的场合如遥控器、音乐门铃等,也不适合长时间间断使用的地方如手电筒等。目前比较理想的电池是锂电池,几乎拥有电池所有的优点,自放电率极低,唯一的缺点是对充放电要求很严格,这是对寿命的保证。72.镍氢电池的优势是什么镍氢电池的优势是:01)低成本;02)良好的快充性能;03)循环寿命长;04)无记忆效应;05)无污染,绿色电池;06)广泛的温度使用范围;07)安全性能好。锂离子电池的优势是:01)高的能量密度;02)高的工作电压;
20、03)无记忆效应;04)循环寿命长;05)无污染;06)重量轻;07)自放电小。73.磷酸铁锂电池的优势有哪些磷酸铁锂电池的主要应用方向是动力电池,其优势主要体现在以下几方面:01)超长寿命;02)使用安全;03)可大电流快速充放电;04)耐高温;05)大容量;06)无记忆效应;07)体积小、重量轻;08)绿色环保。74.锂聚合物电池具有哪些优点01)无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体;02)可制成薄型电池:以3.6v,400mah的容量,其厚度可薄至0.5mm;03)电池可设计成多种形状;04)电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右;05)可制成单颗高电压:液态
21、电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池;06)由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压;07)容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。75.充电器的原理是什么充电器是采用电力电子半导体器件,将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。充电器有很多,如铅酸蓄电池充电器、阀控密封铅酸蓄电池的测试与监测、镍镉电池充电器、镍氢电池充电器、锂离子电池充电器、便携式电子设备锂离子电池充电器、锂离子电池保护电路多功能充电器、电动车蓄电池充电器等。电池类型与应用领域76.电池如何分类化学电池:一次电池干电池(carbon-zinc dry batteries)、碱锰电池(
22、alkaline- manganese batteries)、锂电池(lithium batteries),激活电池、锌-汞电池、镉-汞电池、锌-空气电池、锌-银电池和固体电解质电池(银-碘电池)等。二次电池 铅酸电池(lead batteries)、镍镉电池(ni-cd batteries)、镍氢电池(ni-mh batteries)、锂离子电池(li-ion batteries)和钠-硫电池等。其他电池燃料电池(fuel cell batteries)、空气电池(air batteries)、纸电池(thin batteries)、光电池(light batteries)、纳米电池(nan
23、o batteries)等物理电池:太阳电池(solar cell)77.什么电池将会主宰电池市场在智能电池中装有一个芯片,不但为设备提供电源,而且能控制其主要功能,这种型号的电池还能显示残余容量、已经循环的次数、温度等,不过目前市场上还没有智能电池出售,将来会占据市场的主要地位尤其是在便携式摄像机、无绳电话、移动电话以及笔记本电脑中。79.什么是纸电池纸电池是一种新型电池,其组成部分也包括电极、电解液和隔离膜。具体而言,这种新型的纸电池是由植入了电极和电解液的纤维素纸构成,其中纤维素纸就起到了隔离物的作用。电极分别是加入纤维素中的碳纳米管和覆盖在纤维素制成的薄膜上的金属锂;而电解液就是六氟磷
24、酸锂溶液。这种电池可折叠,厚度只相当于纸张。研究者认为,由于这种纸电池具有诸多的性能,因此将会成为一种新型的能源存储设备。80.什么是光电池太阳能电池的优点是什么如何分类燃料电池是一个将化学能直接转化为电能的电化学系统。最常见的分类方法是按照电解质的种类,据此,可将燃料电池分为碱性燃料电池,一般以氢氧化钾为电解质;磷酸型燃料电池,以浓磷酸为电解质;质子交换膜燃料电池,以全氟或部分氟化的磺酸型质子交换膜为电解质;熔融碳酸盐型燃料电池,以熔融的锂-钾碳酸盐或锂-钠碳酸盐为电解质;固体氧化物燃料电池,以固体氧化物为氧离子导体,如以氧化钇稳定的氧化锆膜为电解质。有时也按电池温度对电池进行分类,分为低温
25、(工作温度低于100) 燃料电池,包括碱性燃料电池和质子交换膜燃料电池;中温燃料电池( 工作温度在100-300),包括培根型碱性燃料电池和磷酸型燃料电池;高温燃料电池(工作温度在600-1000),包括熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。83.为什么燃料电池有着很大的发展潜力纳米即10-9米,纳米电池即用纳米材料(如:纳米mno2,limn2o4,ni(oh)2等)制作的电池。纳米材料具有特殊的微观结构和物理化学性能(如量子尺寸效应,表面效应,和隧道量子效应等)。目前国内技术成熟的纳米电池是纳米活性碳纤维电池。主要用于电动汽车、电动摩托和电动助力车上。该种电池可充电循环1000次,连续使
26、用达10年左右。一次充电只需20分钟左右,平路行程达400km,重量在128kg,已经超越美、日等国的电池汽车水平,它们生产的镍氢电池充电约需6-8小时,平路行程300km。85.什么是塑料锂离子电池充电电池特别适用于需要相对较高能源供给的用电设备或要求大电流放电的设备,如便携式单放机、cd播放机、小型收音机、电子游戏机、电动玩具、家用电器、专业照相机、移动电话、无绳电话、笔记本计算机等其它需要较高能量的设备。不常用的设备最好不要使用充电电池,因为充电电池自放电较大,但如果设备需要大电流放电,则必须用充电电池,一般用户最好按照生产商提供的使用说明书的指导来选择适合设备的电池。87.不同类型电池的电压及使用领域是怎样的分别适于哪些设备01)密封镍氢电池;02)可调节阀铅酸电池;03)其它类型电池如果符合iec 60598(_)(应急灯部分)标准(应急灯部分)的相应安全和性能标准也可使用。90.用于无绳电话的可充电电池的使用寿命是多久遥控装置只能通过确保电池在其固定的位置上才能使用。不同类型的锌碳电池可用于不同的遥控装置。 他们可通过iec标准指示来识别,通常使用的电池有aaa、aa以及9v的大型电池。使用碱类电池也是比较好的选择,这种类型的电池可提供锌碳电池两倍的工作时间。它们也可通过 iec标准来识别(lr03,lr6,6lr61)。不
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