電池專業(yè)知識

電池專業(yè)知識浙江凱恩電池有限公司品保部-陳靖2目錄1.電池發(fā)展趨勢簡介2.電池分類3.工作原理4.電池制造流程5.電池術(shù)語6.電池命名原則7.電池應用3電池發(fā)展趨勢簡介目前全球各類電池年消耗量在700億節(jié)以上，預計到2015年將達到1500億節(jié)。目前全球估計人年均使用電池為12節(jié)左右，其中發(fā)達國家人均年用量約在25節(jié)左右，發(fā)展中國家年人均用量在5-10節(jié)左右，2005年中國電池人均年消耗電池估計為10-15節(jié)左右。其中2005年全球二次電池消耗量約為200-250億節(jié)，預計到2010年二次電池的年消耗量至少達到將達到年300億節(jié)，2015年將達到700億節(jié)，市場非常巨大。4商品化的二次電池通常有：鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、二次鋰離子電池，由于世界各國對環(huán)保意識的不斷加強，傳統(tǒng)的鉛酸及鎳鎘二次電池因?qū)Νh(huán)境的污染，容量的記憶效應等原因已日益顯出其弊病，（歐盟等發(fā)達國家已規(guī)定，禁止鎳鎘電池的生產(chǎn)和使用），而鎳氫電池和鋰離子電池因其具有容量高，循環(huán)壽命長、無污染等優(yōu)點正成為二次電池的發(fā)展方向，預計在五年內(nèi)鎳氫電池將絕大部分取代原來的鉛酸和鎳鎘電池的市場，而傳統(tǒng)的鋰離子二次電池由于安全性能方面的負面影響而全力向軟包裝液態(tài)鋰離子方向快速發(fā)展，因此，預計在十年內(nèi)，在二次電池市場將出現(xiàn)鎳氫和鋰離子電池聯(lián)合分割二次電池行業(yè)的局面。5按工作性質(zhì)：

a.一次電池

該種電池又稱原電池，如果原電池中電解質(zhì)不流動，則稱為干電池。由于電池反應本身不可逆或可逆反應很難進行，電池放電后不能充電再用。

(如:鋅-錳干電池,鎘-汞電池,鋅-銀電池)b.二次電池

習慣上又稱蓄電池，即充放電能反復多次循環(huán)使用的一類電池。

電池分類6項目鎳鎘電池鎳氫電池鋰電池負載能力最強好一般電池保養(yǎng)需經(jīng)常保養(yǎng)尚可最容易續(xù)航能力差較長久有無污染有無無幾種常見二次充電電池比較

7工作原理

電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置。放電時，化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；充電時，電能轉(zhuǎn)換為化學能貯存起來。一次電池的反應是不可逆的；二次電池的反應是可逆的。

鎳氫電池和同體積的鎳鎘電池相比，容量增加一倍，充放電循環(huán)壽命也較長，并且無記憶效應。鎳氫電池正極的活性物質(zhì)為NiOOH（放電時）和Ni(OH)2(充電時)，負極板的活性物質(zhì)為H2（放電時）和H2O（充電時），電解液采用30%的氫氧化鉀溶液，充放電時的電化學反應如下：

充電

正極Ni(OH)2+OH--eNiOOH+H2O

放電充電

負極H2O+e1/2H2+OH-

放電

充電總反應Ni(OH)2NiOOH+1/2H2

放電

8

充電時，負極析出氫氣，貯存在容器中，正極由氫氧化亞鎳Ni(OH)2變成氫氧化鎳（NiOOH）和H2O；放電時氫氣在負極上被消耗掉，正極由氫氧化鎳變成氫氧化亞鎳。

電池過量充電時，正極板析出氧氣，負極板析出氫氣。由于有催化劑的氫電極面積大，而且氫氣能夠隨時擴散到氫電極表面，因此，氫氣和氧氣能夠很容易在電池內(nèi)部再化合生成水，使容器內(nèi)的氣體壓力保持不變，這種再化合的速率很快，可以蓄電池內(nèi)部氧氣的濃度，不超過千分之幾,故鎳氫電池也可以做成密封型結(jié)構(gòu)。9電池制造流程鎳氫電池的基本結(jié)構(gòu)

鎳氫電池由如下幾部分組成：以氫氧化鎳為主要活性物質(zhì)的正極板；以貯氫合金為主要活性物質(zhì)的負極板；薄型無紡纖維布隔膜；堿性電解液；金屬外殼；帶有可重新密封式安全閥的密封圈、蓋帽其它配件。制作方式:

將正負極板與隔離正負極板的隔膜紙一起卷繞成螺旋形，然后裝入外殼，注入堿液，再通過密封圈和蓋帽將其密封起來。10制造流程

封口化成分選包裝負極卷繞滾槽注液放密封圈點蓋帽配膠正極11電池術(shù)語電池

“電池”即是“化學電源”，它是一個由化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。何為“一次電池”和“二次電池”？

“一次電池”也被稱為“原電池”，它是不可以充電的，當設(shè)計的容量用完后要更換新電池，它的優(yōu)點是使用方便，它的缺點是大量的廢棄電池對環(huán)境造成一定影響?！岸坞姵亍币卜Q“蓄電池”，是可充電電池，當電池的電量用到一定程度時可以用規(guī)定的充電器充電以恢復電量。還有一種介于二者之間的“可充電一次電池”，它是一次電池的原理，經(jīng)改良后也可充電，但充放電深度和循環(huán)壽命都不能和“二次電池”同日而語。

電池的容量

電池的容量有額定容量和實際容量之分。電池的額定量是指設(shè)計與制造電池時規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下，應該放出最低限度的電量。Li-ion規(guī)定電池在常溫、恒流（1C）恒壓（4.2V）控制的充電條件下充電3h，電池的實際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴格來講，電池容量應指明充放電條件）。容量常見單位有：mAh、Ah=1000mAh）。

12電池內(nèi)阻

是指電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大，會導致電池放電工作電壓降低，放電時間縮短。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個重要參數(shù)。注：一般以充電態(tài)內(nèi)阻為標準。測量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測量，而不能用萬用表歐姆檔測量。放電率“nC”

電池的放電電流也是用戶選配電池所關(guān)心的數(shù)據(jù)，有些樣本直接給出允許持續(xù)電流及脈沖電流，但有些樣本則以“nC”來表述放電電流。其中“C”是額定容量，n是有單位的系數(shù)，其單位是“1/小時”，“nC”即是放電率。（n=1也不能省略）。例如：額定容量為“1000mAh”的電池，以“0.1C”放電,就是0.1/h×1000mAh=100mA。放電電流是100mA。

13內(nèi)壓指電池的內(nèi)部氣壓，是密封電池在充放電過程中產(chǎn)生的氣體所致，主要受電池材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素影響。其產(chǎn)生原因主要是由于電池內(nèi)部水分及有機溶液分解產(chǎn)生的氣體于電池內(nèi)聚集所致。

高倍率的連續(xù)過充，會導致電池溫度升高、內(nèi)壓增大，嚴重時對電池的性能及外觀產(chǎn)生破壞性影響，如漏液、鼓底，電池內(nèi)阻增大，放電時間及循環(huán)壽命變短等。

循環(huán)壽命

二次電池經(jīng)歷一次充放電稱為一個周期或一次循環(huán)。在一定的放電制度下，電池容量降至規(guī)定值之前，電池所經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)稱為循環(huán)壽命。二次電池在反復充放電的使用下，電池容量會逐漸下降，一般以電池的額定容量為標準，當電池容量降至其60%或80%時的充放電次數(shù)稱為循環(huán)壽命。14為什么要化成

電池制造后，通過一定的充放電方式將其內(nèi)部正負極物質(zhì)激活，改善電池的充放電性能及自放電、儲存等綜合性能的過程稱為化成，電池只有經(jīng)過化成后才能體現(xiàn)真實性能。

什么是分容

電池在制造過程中，因工藝原因使得電池的實際容量不可能完全一致，通過一定的充放電制度檢測，并將電池按容量分類的過程稱為分容。不同容量的電池組合在一起使用會出現(xiàn)什么問題

如果將不同容量或新舊電池混在一起使用,有可能出現(xiàn)漏液,零電壓等現(xiàn)象。這是由于充電過程中，容量差異導致充電時有些電池被過充，有些電池未充滿電，放電時有容量高的電池未放完電，而容量低的則被過放。如此惡性循環(huán)，電池受到損害而漏液或低（零）電壓。15電池的命名Exp:?AAA21(250)F①②③④⑤①按IEC標準代表電池高度,若1則省略②按IEC標準代表電池直徑

A:16.0mmAA:14.0mmAAA:10.0mmSC:22.0mmN:11.6mm③電池標準高度(單位:mm)④電池標稱容量(單位:mAh)⑤代表電池是高帽或平帽

H(高帽);F(平帽)16電池的應用電池的應用主要分為工業(yè)用市場和民用市場，當然也有少數(shù)應用于軍事領(lǐng)域。

隨著數(shù)碼行業(yè)的爆破性增長，鎳氫電池以其實惠、環(huán)保的優(yōu)勢越來越得到玩家的青睞和批量采購，用途也從傳統(tǒng)的小家電產(chǎn)品：手電筒、鐘表、燈具、收音機、錄音機、剃須刀、洗手機、吹風機、美容器、電動牙刷等方面廣泛應用到MP3、PDA、WALKMAN、數(shù)碼相機、錄音筆、電動玩具、數(shù)碼無繩電話等產(chǎn)品中來。17我司目前電池的主要市場有：小家電（電動剃須刀