电池的基本知识介绍

一、电池的基本知识

1、什么叫电池？

电池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。电池是一种化学电源，由两种不同成分的电化学活性电极，两电极浸泡在能提供离子传导作用的电解质中，当连接在某一外部电子载体上时，通过转换其内部的化学能为电能来向外部来提供能量。

2、聚合物锂离子电池？

所谓的聚合物锂离子电池是说在电池的三种主要构造中至少有一项使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中，高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质，或是有机电解液，负极则通常采用锂金属或锂碳层间化合物。一般锂离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就增加了重量和成本，另外也限制了尺寸的灵活性。而聚合物锂离子工艺中没有多余的电解液，因此它更稳定，也不易因电池的过量充电、针刺、碰撞或其他损害、以及过量使用而造成危险情况。

新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化（最薄0.5毫米）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池，为应用设备开发商在电源解决方案上提供了高度的设计灵活性和适应性，以最大化地优化其产品性能。同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%，其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命（超过500次）与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。

3、一次电池与二次电池的有哪些异同点？

一次电池只能放电一次，二次电池可反复充放电循环使用，可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生的是可逆变化。一般说来，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，但内阻远比二次电池大，因此负载能力较低。

4、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？

电池的主要组成部分为：正极片、负极片、隔离膜、绝缘包装层。

6、手机锂电池由哪些部分组成及各部分的功能是什么?

手机锂电池主要由塑胶壳上下盖、锂电芯保护线路板(PCB)、电芯。各部分功能如下：电芯：提供可充放电源。保护线路板：防止电池过充过放短路。

7、二次电池性能主要包括哪些方面？

主要包括电压、内阻、容量、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、常规电池块有哪些电性能指标，怎么测量?

电池块的电性能指标很多这里只介绍最主要的几项电特性：A.电池块容量：该指标反映电池块所能储存的电能的多少，是以毫安小时计，例如:1600mAH是意昧着电池以1600mA放电可以持续放电一小时。B.电池块寿命：该指标反映电池块反复充放电循环次数C.电池块内阻：上面已提到电池块的内阻越小越好但不能是零D.电池块充电上限保护性能：锂电池充电时，其电压上限有一额定值（标称4.2V）。在任何情况下，锂电池的电压不允许超过此额定值。它由PCB板上所选用的IC来设定和保证。E.电池块放电下限保护性能：锂电池块放电时,在任何情况下锂电池的电压不允许低于某一额定值(标称0.75V)，该额定值由PCB板上所选用的IC来设定和保证。F.需要说明的是，在手机中一般电池块放电时，尚未到达下限保护值，手机就因电池电量不足而关机。G.电池块短路保护特性：锂电池块外露的正负极片在被短路时,PCB板上的IC应立即关断MOSFET管。当短路故障排除后，电池块又能立即输出电能，这些均有PCB上的IC来识别判断和执行。

9、电池的常规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.挤压实验。

10、什么是电池的额定容量与实际容量?

1．额定容量：指在一定的充电和放电条件下,电池放电至截止电压时放出的电量。

2．实际容量：是指在设计和制造电池时，规定电池在一定放电条件下应该放出的最低限度的电量。实际容量总是低于理论容量。（我们依据国标中规定的检验仲裁充电制式，以0.2CA电流放电至2.75V）。

为了与其他电池进行平行比较，我们引入了比容量的概念，指在单位质量或单位体积下电池的容量，称为质量比容量和体积比容量。

11、电池常见的充电方式有哪几种?

1.恒流充电：整个充电过程个中充电电流为一定值。2.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。3.恒流恒压充电：电池首先以恒流充电，当电池电压升高至一定值时，电压保持不变，电路中电流逐步降至很小，最终趋于0。4.锂电池多采用的充电方式：恒流恒压充电。

12、什么是充电效率?

指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输入的电池容量的比值它可按照以下公式计算：充电效率=（放电电流*放电至截止电压的时间/充电电流*充电时间）*100%。输入的能量部分用来将活性物质转换为充电态，充电效率受到充电速率和环境温度的影响，充电时充电电流必须在一定范围内，电流太小或太大充电效率都很低。

13、什么是二次电池的自放电，聚合物锂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。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。聚合物锂电池的月自放电率小于5％。

14、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,由于可充电电池内阻很小,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,得出真实的内阻值。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。

15、什么是标准耐过充测试?

IEC规定锂电池的标准耐过充测试为:1).将电池0.2C放电至3.0V2).用电流I任意设置10V电压对电池充电，充电时间为T=2.5*C5/I3).电池最终不爆炸和起火

16、什么是短路实验?

将充满电的电池在防爆箱内用一根导线直接连接正负极,电池不应爆炸或起火。

17、什么是跌落测试?

将电池组充满电后从三个不同方向于1m高处跌落于硬质橡胶板上,每个方向做2次,电池组电性能应正常,外包装无破损。

18、什么是振动实验?

电池振动实验方法为:电池以0.2C放电至3.0V后1C充电，恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,搁置24小时后按下述条件振动:振幅0.8mm，使电池在10HZ-55HZ之间震动,每分钟以1HZ的震动速率递增或递减，电池电压变化应在+/_0.02V之间,内阻变化在5m以内。

19、什么是撞击实验?

电池充满电后,将一个15.8mm直径的硬质棒横放于电池上,用一个20磅的重物从610mm的高度掉下来，砸在硬质棒上,电池不应爆炸起火或漏液.

20、什么是穿透实验?

电池充满电后，用一个直径为2.5mm-5mm的钉子穿过电池的中心，并把钉子留在电池内，电池不应爆炸起火。

21、电池使用时有哪些注意事项

1)仔细阅读电池说明书,使用所推荐的电池;2)检查电器及电池的接触件是否清洁,必要时用湿布擦干净,干燥后按正确极性方向装入;3)无成人监护时,不要让儿童更换电池,小型电池如AAA应放在儿童不能拿到的地方。4)不要将新，旧电池或不同型号电池混用5)不要试图用加热、充电或其它方法使一次电池再生6)不要将电池短路7)不要加热电池或将电池丢入水中8)不要拆卸电池9)用电器使用后应断开开关10)应当从长期不使用的用电器具中取出电池11)电池应保存在阴凉，干燥无阳光直射处

22、电池对环境有什么影响？

现今几乎所有电池均不含汞，但重金属仍然是汞电池，可充电镍镉电池，铅酸电池的必要组成部分。如果处置不当，且数量较多的话，这些重金属将对环境产生有害的影响。目前，国际上已有专门机构回收氧化锰镍镉和铅酸电池。例如非盈利机构RBRC公司http://www.rbrc.com聚合物电池以无液、零排放，无重金属而赢得其绿色、环保的美称。是未来环保社会的理想能源产品。

23、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。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°C，会破坏电池内的化学平衡，导致副反应。

24、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，再继续充电的行为象。同时，其电性能也会显著降低。

25、电池电池组放电时间短的可能原因有哪些?

1)电池未被充满电,如充电时间不够,充电效率较低等2)放电电流过大,致使放电效率降低从而使放电时间缩短3)电池放电时环境温度过低,放电效率下降4)串联的电池个体间差异太大

26、电池使用寿命短的可能原因是什么？

1)充电器或充电电路与电池类型不匹配2)过充,过放3)电池类型与用电器要求不一致

27、什么是短路，对电池性能有何影响？

电池外两端直接被导体连接就会形成短路。池类型不同，短路有可能带来不同严重程度的后果。如：电解液温度升高内部气压升高，电池将可能漏液。这种情况严重损坏电池。

28、什么是记忆效应？怎样消除记忆效应？

记忆效应是针对镍镉电池