电池知识

1. 什么是电池
电池是一种能量转化与储存的装置,它主要通过化学反应将化学能或物理能转化为电能。
 
2. 电池的种类
2.1 一次电池:指无法进行充电,仅能放电的电池,但一次电池容量一般大于同等规格充电电池,如锌锰、碱性干电池,锂扣电池,锂亚电池等。
2.2 二次电池:指可反复充电再循环的电池,如铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物、燃料、锌、铝、镁空气电池等。
其中二次电池按用途可分为:民用电池、动力电池、高温电池等;按形态分类,锂离子电池有方型、窄面圆角型、圆柱形、纽扣型等形态;镍氢电池有圆柱形、方型等形态。
 
3. 电池的命名
方形锂电池的命名是根据它的厚度、宽度、长度来决定的。比如633448S,那就表示它的厚度是6.3mm,宽度是34mm,长度是48mm。
圆柱锂电池的命名是根据它的直径\长度来决定的。比如18650,它的直径是18mm,长度是65 mm,0代表它是圆形的。

4. 电池相关名词
4.1 额定容量
生产厂标明的电池容量,指电池环境温度为20度±5度的条件下,以5h率放电至终止电压时所应提供的电量,一般以mAh或Ah来表示(1Ah=1000mAh)。
 
4.2 额定电压
指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差, 由此产生的电压值,不同的电池由于正负极材料不同,产生的电压是不一样的。
 
4.3 开路电压
指电池在无负载的情况下,电池正负极之间的电压。
 
4.4 内阻
指电池内部由化学材料自动生成的阻抗,一般而言,内阻越小,电池的充放电性能越好。
 
4.5 倍率C
用来表示电池充放电时电流大小的比率,如2600mAh的电池,0.2C表示520mA,1C表示2600mA。
 
4.6 放电截止电压
指电池充满电后进行放电,放完电时达到的电压(若继续放电则为过度放电),一般而言,      铅酸电池:1.8V/节,镍镉、镍氢:1.0V/节,锂离子电池:2.75V/节。
 
4.7 过充(放)电
指超过电池规定的充(放)电状态,若继续充(放)电可能造成电池漏液或劣化。
 
4.8 能量密度
指单位体积或单位质量所释放的能量,一般用体积能量密度(wh/l)和质量能量密度(wh/kg)表示。
 
4.9 自放电
电池充满电之后,在与外电路没有接触和常温放置的条件下,其电容量会自然衰减,镍镉、镍氢电池与锂离子电池相比,自放电率较大。环境温度对其影响较大,过高温度会加速电池的自放电。
 
4.10 循环寿命
二次电池经历一次充放电称为一个周期或一次循环。在一定的放电制度下,电池容量降至规定值之前,电池所经受的循环次数称为循环寿命。二次电池在反复充放电的使用下,电池容量会逐渐下降,一般以电池的额定容量为标准,当电池容量降至其60%或80%时的充放电次数称为循环寿命。
 
4.11 记忆效应
电池的记忆效应是指为完全放电的电池,在下一次充电时所能充电的百分比,镍镉电池记忆效应比较严重,镍氢电池具有轻微的记忆效应,锂电池则无记忆效应。
 
4.12 充电方式
1)CC/CV充电方式
CC即恒流,以固定的电流对电池充(放)电;CV即恒压,以固定的电压对电池充电,充电电流会随著电压的上升而下降,对铅酸电池一般采用恒压方式充电,对镍镉、镍氢电池一般采用恒流方式充电,对锂离子电池一般采用先恒流后恒压方式充电。
2)涓流充电
指以小於0.1C电流对电池充电,一般在电池接近充满电时,进行补充充电时采用。
3) -dV/dt控制
这是镍镉、镍氢电池充电过程中的特性(即在电池接近充满电时,电压达到一个峰值后,对其继续充电,电压会有瞬间的微量下降,一般在3~5mV之间,充电芯片多根据-dV值对电池进行控制。
 
4.13 电池保护电路
由于锂离子电池的化学特性,在正常使用过程中,其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应,但在某些条件下,如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后,会严重影响电池的性能与使用寿命,并可能产生大量气体,使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题,因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路,用于对电池的充、放电状态进行有效监测,并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。
 
4.14 使用电池的注意事项
1)把电池放到小孩够不到的地方以免吞服;
2)在使用电池之前,应详细阅读操作指南并对使用中的注意事项有足够深刻的理解,不适当的操作可能引起电池的容量衰减,导致电池发热、泄露、爆炸或功能失效;
3)在对电池充电之前仔细阅读操作指南;
4)在将电池装入设备或从设备中取出之前详细阅读设备操作手册;
5)电池具有一定使用寿命,如果使用电池的设备的工作时间比平常少得多,要对电池进行更换;
6)电池寿命终止要立刻从设备中取出;
7)电池长期保存不用时,应放置在阴凉干燥的环境中保存,在高温下放置电池,可能会引起电池过热,爆炸、泄露或功能失效,寿命缩短;
8)电池在使用时的温度不能超出下面的要求:
充电温度范围:0℃~45℃
放电温度范围:-10℃~60℃