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文檔簡介

鋰電技術(shù)問題問答匯總

目錄

1.正負(fù)極的集流體分別用鋁箔和銅箔,有什么特別的原因嗎?反過來用有什么問題嗎?看

到不少文獻(xiàn)直接用不銹鋼網(wǎng)的,有區(qū)別嗎?....................................4

2.我們在測卷心短路時,采用的電池短路測試儀,電壓多高時,可以準(zhǔn)確測試出短路電

芯,還有,短路測試儀的高電壓擊穿原理是什么樣的,期待你詳細(xì)解說,謝謝!………5

3.材料粒徑大小對放電電流影響?...............................................5

4.負(fù)極涂布出現(xiàn)針孔的原因是什么,是材料沒有分散好的原因麼,有沒有可能是材料粒

度分布不好的原因?..........................................................6

5.我們的正負(fù)極極片在對輻后,烘烤12小時存放一天反彈了10“m,為什么會有這么大

的反彈呢?...................................................................8

6.鋰電為什么要恒壓充電?在恒壓充電時電流為什么越來越小?......................8

7.圓柱電池漏液問題怎么解決?..................................................9

8.我們做實驗時,電解液都是過量的,請問在不溢出的情況下,電解液過量對電池性能

有影響嗎?...............................................................9

9.注液量偏少,電池分容后會導(dǎo)致鼓殼嗎?......................................10

10.對于軟包電池來說,要看注液量少到什么程度?...............................10

11.電池裝配好后,第一次充電叫"化成"(formation),電流要小,以形成負(fù)極的SE1。我

的問題是,怎么才算是小電流呢?比如說要C/10,問題是現(xiàn)在我也不知道電池真正的

容量是多少。如果光憑材料重量和理論值,誤差未免太大了。真正生產(chǎn)上的這一環(huán)節(jié)

是怎樣的?還有,文獻(xiàn)上一般提到第一次充放電曲線,這里的第一次是指用來化成的

充電,還是電池化成和"老化"(aging)后的充放電?...........................11

12.什么叫電池?...............................................................12

13.一次電池與二次電池的有哪些區(qū)別?...........................................13

14.銀氫電池的電化學(xué)原理是什么?..............................................13

15.鋰離子電池的電化學(xué)原理是什么?............................................13

16.電池常用的標(biāo)準(zhǔn)有哪些?....................................................13

17.鍥氫電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么?............................................14

18.鋰離子電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么?.........................................14

19.什么是電池內(nèi)阻?..........................................................14

20.什么是標(biāo)稱電壓?..........................................................14

21.什么是開路電壓?..........................................................14

22.什么是電池的容量?........................................................15

第1頁共40頁

23.什么是電池的放電殘余容量?................................................15

24.什么是放電平臺?..........................................................15

25.IEC規(guī)定的可充電電池的標(biāo)識方法是什么?.....................................15

26.電池的包裝材料有哪些?....................................................17

27.電池包裝組合及設(shè)計的目的是什么?.........................................17

28.通常所說的二次電池的性能主要包括哪些方面?...............................17

29.電池的可靠性測試項目有哪些?..............................................18

30.電池的安全性測試項目有哪些?..............................................18

31.常見的充電方式有哪幾種?..................................................19

32.什么是銀氫電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電?..............................................19

33.什么是脈沖充電?對電池性能有什么影響?....................................19

34.什么是涓流充電?..........................................................20

35.什么是充電效率?..........................................................20

36.什么是放電效率?..........................................................20

37.什么是電池的輸出功率?....................................................20

38.什么是二次電池的自放電?不同類型電池的自放電率是多少?....................20

39.什么是24小時自放電測試?.................................................21

40.什么是充電態(tài)內(nèi)阻與放電態(tài)內(nèi)阻有何不同?...................................21

41.什么是靜態(tài)電阻?什么是動態(tài)電阻?..........................................21

42.是標(biāo)準(zhǔn)耐過充測試?........................................................21

43.什么是IEC標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測試?.............................................21

44.什么是電池的內(nèi)壓?........................................................22

45.什么是標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測試?..................................................22

46.什么是短路實驗?..........................................................22

47.什么是高溫高濕測試?......................................................22

48.什么是溫升實驗?..........................................................23

49.什么是溫度循環(huán)實驗?......................................................23

50.什么是跌落測試?..........................................................23

51.什么是振動實驗?..........................................................23

52.什么是撞擊實驗?..........................................................24

53.什么是穿透實驗?..........................................................24

54.什么是火燒實驗?..........................................................24

55.公司的產(chǎn)品通過了哪些認(rèn)證?...............................................24

56.什么是Ready-To-Use電池?..................................................24

第2頁共40頁

57.為什么說Ready-To-Use(HFR是替代一次性電池的最理想產(chǎn)品?................25

58.電池使用時有哪些注意事項?................................................25

59.目前常見的各種可充電電池之間有什么區(qū)別?.................................25

60.何為電池的倍率放電?何為電池的小時率放電?................................26

61.為什么冬天拍攝時需要對電池進(jìn)行必要的保溫?...............................26

62.鋰離子蓄電池的工作溫度范圍?.............................................26

63.不同容量的電池可以組合在一起嗎?.........................................26

64.什么是外部短路對電池性能有何影響?.......................................27

65.影響電池使用壽命的主要因素由那些?.......................................27

66.電池使用完后或長期不使用是否可以保存在用電器內(nèi)?........................27

67.電池儲存在什么樣的條件較好?長期保存電池需要充滿電嗎?....................28

68.什么是標(biāo)準(zhǔn)電池?..........................................................28

69.單體電池出現(xiàn)零電壓或低電壓的可能原因是什么?.............................28

70.電池組出現(xiàn)零電壓或低電壓的可能原因有哪些?...............................28

71.防止電池過充的控制方法有哪些?...........................................29

72.電池電池組充不進(jìn)電的可能原因是什么?.....................................29

73.電池電池組無法放電的可能原因是什么?.....................................29

74.電池電池組放電時間短的可能原因有哪些?...................................29

75.什么是過充電對電池性能有何影響?.........................................30

76.什么是過放電對電池性能有何影響?.........................................30

77.充電電池膨脹的主要原因什么?.............................................30

78.什么是電池的爆炸?怎樣預(yù)防電池爆炸?......................................30

79.電池保護(hù)元器件類的種類及各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?.............................31

80.什么是便攜式電池?........................................................31

81.可充電便攜式電池的特征是什么?...........................................31

82.是否任何充電器都可以用于可充電便攜式電池?...............................31

83.可否用可充電2V便攜式電池代替5V堿鐳電池?..............................32

84.可充電電池的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些?................................................32

85.銀氫電池的優(yōu)勢是什么?鋰離子電池的優(yōu)勢是什么?............................32

86.磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢有哪些?................................................33

87.鋰聚合物電池具有哪些優(yōu)點(diǎn)?................................................33

88.充電器的原理是什么?主要有那幾類?........................................34

89.電池如何分類.............................................................34

90.什么電池將會主宰電池市場?................................................34

第3頁共40頁

91.什么是智能二次電池?......................................................34

92.什么是紙電池?............................................................35

93.什么是光電池?............................................................35

94.什么是太陽能電池?太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)是什么?................................35

95.什么是燃料電池?如何分類?.................................................36

96.為什么燃料電池有著很大的發(fā)展?jié)摿Γ?......................................36

97.什么是納米電池?..........................................................37

98.什么是塑料鋰離子電池?....................................................37

99.充電電池最好用在哪些設(shè)備上?.............................................37

100.不同類型電池的電壓及使用領(lǐng)域是怎樣的?..................................37

101.可充電電池有哪些類型?分別適于哪些設(shè)備?.................................37

102.使用在應(yīng)急燈上的電池類型有哪些?........................................37

103.用于無繩電話的可充電電池的使用壽命是多久?..............................38

104.哪一類電池可用于遙控裝置?..............................................38

105.電池產(chǎn)品有哪些類型?分別適合哪些應(yīng)用領(lǐng)域?...............................38

106.電池對環(huán)境有什么影響?...................................................38

107.環(huán)境溫度對電池性能有何影響?............................................39

108.什么是綠色環(huán)保電池?.....................................................39

109.目前正在使用和研究的"綠色電池”有哪些?..................................39

110.廢舊電池的危害性的主要體現(xiàn)在那里?......................................39

111.廢舊電池污染環(huán)境的途徑是什么?..........................................40

1.正負(fù)極的集流體分別用鋁箔和銅箔,有什么特別的原因

嗎?反過來用有什么問題嗎?看到不少文獻(xiàn)直接用不銹鋼

網(wǎng)的,有區(qū)別嗎?

采用兩者做集流體都是因為兩者導(dǎo)電性好,質(zhì)地比較軟(可能這也會有利

于粘結(jié)),也相對常見比較廉價,同時兩者表面都能形成一層氧化物保護(hù)膜。

銅表面氧化層屬于半導(dǎo)體,電子導(dǎo)通,氧化層太厚,阻抗較大;而鋁表面

氧化層氧化鋁屬絕緣體,氧化層不能導(dǎo)電,但由于其很薄,通過隧道效應(yīng)實現(xiàn)

電子電導(dǎo),若氧化層較厚,鋁箔導(dǎo)電性級差,甚至絕緣。一般集流體在使用前

最好要經(jīng)過表面清洗,一方面洗去油污,同時可除去厚氧化層。

第4頁共40頁

正極電位高,鋁薄氧化層非常致密,可防止集流體氧化。而銅箔氧化層較

疏松些,為防止其氧化,電位比較低較好,同時Li難與Cu在低電位下形成嵌

鋰合金,但是若銅表面大量氧化,在稍高電位下Li會與氧化銅發(fā)生嵌鋰發(fā)應(yīng)。

AL箔不能用作負(fù)極,低電位下會發(fā)生LiAl合金化。

集流體要求成分純。AL的成分不純會導(dǎo)致表面膜不致密而發(fā)生點(diǎn)腐蝕,

更甚由于表面膜的破壞導(dǎo)致生成LiAl合金。

銅網(wǎng)用硫酸氫鹽清洗后用去離子水清洗后烘烤,鋁網(wǎng)用氨鹽清洗后用去離

子水清洗后烘烤,再噴網(wǎng)導(dǎo)電效果好。

2.我們在測卷心短路時,采用的電池短路測試儀,電壓多

高時,可以準(zhǔn)確測試出短路電芯,還有,短路測試儀的

高電壓擊穿原理是什么樣的,期待你詳細(xì)解說,謝謝!

用多高的電壓來測電芯短路,和以下幾個因素有關(guān):

工藝水平;

電池本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計

電池的隔膜材料

電池的用途

不同的公司采用的電壓不太一樣,不過很多公司都是不管型號大小容量高

低清一色用同一電壓的。以上幾個因素按照從重到輕的順序可以這樣排列:

1>4>3>2,即是說,貴公司的工藝水平?jīng)Q定短路電壓大小。擊穿原理簡單說

來,就是由于在極片與隔膜間,如果存在一些潛在短路的因素,如粉塵,顆

粒,較大隔膜孔,毛刺等,我們可以稱之為薄弱環(huán)節(jié)。在固定的,較高的電壓

下,這些薄弱的環(huán)節(jié)使得正負(fù)極片間的接觸內(nèi)阻要比其它地方要小,容易電離

空氣產(chǎn)生電弧,或者是正負(fù)極已經(jīng)短路,接觸點(diǎn)較小,在高壓條件下,這些小

接觸點(diǎn)瞬間有大電流通過,電能瞬間轉(zhuǎn)換成熱能,造成隔膜融化或瞬間擊穿。

3.材料粒徑大小對放電電流影響?

簡單說來,粒徑越小,導(dǎo)電性越好,粒徑越大,導(dǎo)電性越差,自然地,高

倍率材料一般都是高結(jié)構(gòu)小顆粒高導(dǎo)電性的。

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只是從理論上分析,實際如何實現(xiàn),那只能讓做材料的朋友來解釋,提高

小粒徑材料的導(dǎo)電能力是一件很困難的事情,特別是納米級材料,而且小顆粒

的材料壓實會比較小,即體積容量小。

4.負(fù)極涂布出現(xiàn)針孔的原因是什么,是材料沒有分散好的

原因麼,有沒有可能是材料粒度分布不好的原因?

針孔的出現(xiàn)應(yīng)該有以下幾個因素會造成:

1.箔材不潔凈

2.導(dǎo)電劑未分散

3.負(fù)極主體材料未分散

4.配方中有些成分中有雜質(zhì)

5.導(dǎo)電劑顆粒不均勻,分散困難

6,負(fù)極顆粒不均勻,分散困難

7.配方材料本身存在質(zhì)量問題

8.攪拌鍋未清洗干凈,造成鍋內(nèi)有干粉殘留

具體哪些原因,自己去過程監(jiān)控分析一下便可

隔膜黑斑問題

據(jù)分析,確定了黑斑是由于電池極化放電引起隔膜局部高溫,負(fù)極粉粘結(jié)

到隔膜上而引起的,而極化放電是由于材料和工藝原因,電池卷芯內(nèi)存在有活

性物質(zhì)附粉,造成電池化成充電后產(chǎn)生極化放電。

要避免以上問題,首先要采用合適的和漿工藝解決活性物質(zhì)與金屬集體的

粘結(jié),在電池極板制做、電池裝配中避免人為造成的脫粉

在涂布過程中加入一些不影響電池性能的添加劑確實可以改善極片的某些

性能。當(dāng)然,在電解液里面加入這些成分,可以達(dá)到鞏固之功效。

隔膜局部高溫,是由于極片的不均勻性造成,嚴(yán)格來說是屬于微短路,微

短路會造成局部高溫,可能造成負(fù)極的脫粉。至于解決問題的思路,你已經(jīng)說

得很詳細(xì)了,按照這樣的思路,肯定可以有效解決問題的還是請你區(qū)分好斑和

顆粒的概念,還有就是造成極化的幾個因素:

1.注液量不足

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2.卷芯松馳

3,極片或隔膜折皺

4.倍率(或電流)過大

5,添加劑使用不合理

6.極粉附著力不佳

7.極耳虛焊

8.電解液電導(dǎo)率不高

極片烘干問題

在空氣中暴露個一天一夜,極片水份含量正負(fù)極都在600左右,即是說,

我們的片料不經(jīng)真空烘烤,都比你們的要低得多。

99%以上的公司不知道如何烘干極片,都是照抄別人的工步。

為什么要通氮?dú)?不知道!

為什么要真空?知道一點(diǎn)。

為什么要間隔一個小時通一次氮?dú)?試出來效果好。原理?不知道!

為什么要抽真空到-0.095以下?不知道!抽空一點(diǎn)好!

為什么要烘烤16?48小時?不知道!這樣烘出來的電池可以出貨。

容量性電解液和倍率性電解液濫用后會有什么后果,比如容量性電池用了

倍率性電解液?

可以簡單區(qū)分:容量型電解液對倍率要求不高;倍率型電解液對容量要求

合格即可。

倍率型電解液用到容量型,一般情況下沒有實質(zhì)性的影響,什么是特殊情

況呢?那就是一些高容材料,這些材料對電解液的要求極為特殊,如果不用匹

配的容量型電解液,是無法發(fā)揮其性能的。

容量型電解液用到倍率型,就更好理解了。要看你的倍率是多大。容量型

電解液也具備一定的倍率性能,在一定的倍率范圍內(nèi),是沒有影響的。走出一

定的倍率,就要專用的倍率型電解液,無非就是抗大電流,不易分解,高溫性

能好(大倍率時產(chǎn)熱大)。

這個問題,其實并不需要專業(yè)知識去解釋,僅僅使用一些簡單的思維加工

一下即可。這個問題問出來,又同時驗證了我一直所強(qiáng)調(diào)的:分析和解決問題

的思維比任何專業(yè)知識都重要。

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5.我們的正負(fù)極極片在對輻后,烘烤12小時存放一天反

彈了10pm,為什么會有這么大的反彈呢?

材料的性能決定了反彈系數(shù),不同的材料反彈系數(shù)不一樣;同一種材料,

不同的配方,反彈系數(shù)不同;同一材料,同一配方,壓片厚度不一樣,反彈系

數(shù)不同;

如果過程工序控制不好,也會造成反彈。存放時間,溫度,壓力,濕度,

堆積方式,內(nèi)應(yīng)力,設(shè)備等等

6.鋰電為什么要恒壓充電?在恒壓充電時電流為什么越來越

???

可以解釋為往一個圓柱型的杯子倒水,開始以勻速倒至3/4杯后,一般人

會放慢速度,因為怕倒快了,水從杯子里溢出,這時,倒水的速度會放慢,到

水杯接近滿的時候,你的速度會慢到用滴水來形容,此時,稍有不慎,水就會

從杯中溢出,這是不允許發(fā)生的。

原理上是這樣:

電池恒流充電至規(guī)定電壓時,此時的電壓并非電池的真正電壓,如果不進(jìn)

行限壓,電池的電壓會持續(xù)上升,內(nèi)部極化,直至破壞電池結(jié)構(gòu),電池失效,

甚至爆炸。

剛好達(dá)到規(guī)定電壓,電池未充滿電。為了使電池進(jìn)一步充滿電而又不破壞

電池的性能,采取恒壓模式。隨著充電容量的增加,電池的實際電壓會越來越

接近設(shè)定電壓,此時,為了維持電壓的恒定,電流值會逐漸降低。在此做個假

設(shè),在恒壓充電10分鐘后,電池的電壓4.2V,電流100mA,此時,如果把電

流提高至120mA,電池的電壓就超過4.2V,如果把電流降至80mA,電池的電

壓將不足4.2V,隨著恒壓充電的進(jìn)行,電池的充電容量越來越高,維持4.2V

所需要的電流也越來越小,直至達(dá)到設(shè)定的最小電流時,充電截止,即在此

時,我們認(rèn)為電池充滿電了。如果恒壓充電不限制電流,那么,理論上說,當(dāng)

電流小至0mA時,充電停止,但是所需要的時間相當(dāng)長??紤]到充電效率的

問題,因此,充電標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定當(dāng)電流小至0.05C時,恒壓充電停止

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7.圓柱電池漏液問題怎么解決?

圓柱為閉口化成,在注液后封口,因此,封口自然就成為圓柱封口的難點(diǎn)

目前圓柱電池封口大概有以下幾種方式:

1.激光焊封口

2,密封圈封口

3.膠水封口

4.超聲波振動封口

5.以上幾種封口類型兩種或兩種以上的組合

6.其它封口方式

漏液的幾種引起因素:

1,封口不牢造成漏液,通常有封口處變形,封口處被污染,屬于封口不

良。

2,封口的穩(wěn)定性也是一個因素,即封口時檢驗合格,但是封口處容易被破

壞,造成漏液。

3,化成或測試時產(chǎn)氣,達(dá)到封口可承受的最大應(yīng)力,沖擊封口,造成漏

液。與第2點(diǎn)的區(qū)別是,第2點(diǎn)屬于不良品漏液,第3點(diǎn)屬破壞型漏液,即封

口合格,只是內(nèi)壓過大使封口破壞。

4.其它漏液方式

具體怎么解決,要看引起漏液的原因,只要找出原因,就容易解決了,難

就難在原因不好找,因為圓柱的封口效果比較難檢驗,大多屬破壞類型,用于

抽檢。

8.我們做實驗時,電解液都是過量的,請問在不溢出的情

況下,電解液過量對電池性能有影響嗎?

1.電解液剛剛好

2.電解液略有過量

3.電解液大量過量,但是未達(dá)極限

4.電解液大量過量,已經(jīng)接近極限

5.已經(jīng)滿到極限,可以封口

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第一種情況是理想情況,沒有什么問題

第二種情況:略有過量有時是一個精度問題

第三種情況,成本略有增加

第四種情況就有點(diǎn)危險。因為電池在使用或測試過程中,會由于各種原

因:造成電解液分解,產(chǎn)生部分氣體;電池發(fā)熱,產(chǎn)生熱脹;以上兩種情況很

容易造成電池的鼓殼(也可以叫變形)或漏液,增加了電池的安全隱患。

第五種情況,其實是第四種情況的加強(qiáng)版,危險性就更大了。再說夸張一

些,液態(tài)也可以成為電池的。即是將正負(fù)極同時插入裝有大量電解液的容器中

(比如說500ML燒杯),此時,對正負(fù)極可以進(jìn)行充放電,也是一個電池,那這

里的電解液過量就不是一點(diǎn)點(diǎn)了。

電解液只是一個導(dǎo)電的媒介。但是電池的體積是有限的,在有限的體積

內(nèi),自然要考慮空間利用和形變的問題。

9.注液量偏少,電池分容后會導(dǎo)致鼓殼嗎?

10.對于軟包電池來說,要看注液量少到什么程度?

1.如果電芯被電解液完全浸潤,但是并無殘留,此時分容后電池不會鼓

殼;

2.如果電芯被電解液完全浸潤,有少部分殘留,但是比貴公司的要求注液

量要少一些(當(dāng)然這個要求并不一定是最佳值,略有偏差),此時分容電池不會

或冗;

3.如果電芯被電解液完全浸潤,有大量電解液殘留,但是對注液量的要求

比實際偏高,此時所謂的注液量不足只是一個公司的概念,而并不能真實反應(yīng)

電池的實際注液量的合適程度,分容電池不鼓殼;

4.實質(zhì)性的注液量不足。這也是看程度而言。如果電解液勉強(qiáng)能夠浸潤電

芯,分容后可能鼓殼,也可能不鼓,只是分容電池鼓殼的機(jī)率大一些;

如果電芯的注液量出現(xiàn)嚴(yán)重不足的情況,那么,電池在化成時的電能并不

能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,此時,分容電芯的鼓殼的機(jī)率幾乎是100%。

那么,就可以做如下總結(jié):

假設(shè)電池的實際最佳注液量為M,以注液量偏小,分以下幾種情況:

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1.注液量=乂:電池正常

2.注液量略小于M:電池分容不鼓殼,容量可能正常,也可能略低于設(shè)計

值,循環(huán)鼓殼機(jī)率增大,循環(huán)性能變差;

3.注液量遠(yuǎn)小于M:電池分容鼓殼率相當(dāng)高,電池出現(xiàn)低容,循環(huán)穩(wěn)定性

極差,一般幾十周容量即低于80%

4.M=0,電池不鼓殼,無容量。

11.電池裝配好后,第一次充電叫“化成”(formation),電流

要小,以形成負(fù)極的SEI。我的問題是,怎么才算是小

電流呢?比如說要C/10,問題是現(xiàn)在我也不知道電池真

正的容量是多少。如果光憑材料重量和理論值,誤差未

免太大了。真正生產(chǎn)上的這一環(huán)節(jié)是怎樣的?還有,文獻(xiàn)

上一般提到第一次充放電曲線,這里的第一次是指用來

化成的充電,還是電池化成和“老化”(aging)后的充放電?

書上并沒有提到有關(guān)化成原理性的東西。嚴(yán)格來說,電池的化成步驟是通

過實驗得來的,目前的情況來看,國內(nèi)電池廠普遍材料體系比較單一,都是照

抄他人的工步,或者自己做幾個實驗摸索,很少有廠家去研究化成原理和設(shè)計

化成步驟,所謂的化成設(shè)計也就是瞎出幾個充電步驟而已。即是說,材料種

類,材料型號,材料配方體系,環(huán)境這四個方面決定了電池的化成步驟,化成

步驟并沒有絕對。第一次充放電曲線一般是指化成到我們所說的分容這個階

段。

在任意一時間點(diǎn)存在以最佳時間點(diǎn)的說法是否欠妥?以我理解,在恒壓充

電階段,電池中存在一個關(guān)系表觀電壓(化成柜判斷電壓)=電池實際電壓+過電

位。根據(jù)塔菲爾關(guān)系,電流密度越小,過電位越小?;谝陨蟽蓷l,我們是否

可就此推論:當(dāng)恒流充電結(jié)束時,表觀電壓達(dá)到設(shè)定值,比如4.2V,此時的容

量低于在4.2V的理論(或是根據(jù)設(shè)計確定的)容量。為了繼續(xù)增加容量,需繼續(xù)

充電。但是如果繼續(xù)用較大的電流充電,由于過電位較大,會很快超過設(shè)定

值,從而使得化成柜切斷電路,停止充電。不過實際上,應(yīng)該是化成柜上存在

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一組反饋組件,在恒流充電時,會調(diào)整電流密度,使得電池實際電壓+過電位<

表觀電壓,這樣,實際電壓繼續(xù)上升,過電位持續(xù)下降,直到充電結(jié)束。因

此,可以認(rèn)為恒壓充電是消除過電位的過程。

你所述的是另一個角度,分析相當(dāng)透徹到位。我說指的是實際電壓,我不

管這個電壓由幾個部分組成,總之設(shè)備控制的電壓就是4.2V,要控制這個電

壓,在任意一個時間段,其電流值肯定是固定的,在該點(diǎn),一旦電流發(fā)生變

化,電壓肯定隨之發(fā)生改變。當(dāng)然具體到電池自身的電壓,在不斷充電過程

中,其電壓是在變化的,整個恒壓過程,嚴(yán)格意義上來說,總電壓不變。恒壓

是可以理解為消除過電位的過程,因為有過電位存在,如果電池不恒壓,可能

會出現(xiàn)電池充不滿或過充的情況。

首先你要理解標(biāo)準(zhǔn)電極電位和電勢差兩個概念。任意兩種物質(zhì)之間都會有

電勢差,但是不一定有電壓;任意兩種導(dǎo)體(離子導(dǎo)體或電子導(dǎo)體)之間都會有

電壓,但是不一定可以產(chǎn)生電流。如果你理解了上面這些內(nèi)容,問題就好解決

To

正負(fù)極兩種材料在完全充電狀態(tài)下,兩種材料的標(biāo)準(zhǔn)電極電位是一個定

值,即是說此時它們的電勢差大小有一個極限值,如果超過這個極限值,電池

已經(jīng)不再具備容量,再往上充電使其電壓增加,也只是一個虛的極化電壓,充

電截止電壓是根據(jù)此原理來設(shè)定;同理,在完全放電狀態(tài)下,正負(fù)極的電勢差

也有一個極限最小值,此時,正負(fù)極材料具備電壓,但是已經(jīng)不再具備容量,

此時的電壓差只是由于材料本身的標(biāo)準(zhǔn)電極電位不同而產(chǎn)生的。如果在此刻繼

續(xù)放電,也只是一個極化電壓差,在保證正負(fù)極本身性質(zhì)不發(fā)生改變的前提

下,擱置一段時間后,電壓又會恢復(fù)(上升)至它們之間的電勢差值附近(可能由

于結(jié)構(gòu)和微化學(xué)組成會和理論值有一些出入)。

4.2V?3.0V的電壓降就是代表了正負(fù)極由于放電過程中產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),

在反應(yīng)前和反應(yīng)后的物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢發(fā)生變化的值。

12.什么叫電池?

電池(Batteries是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置它通過反應(yīng)將化學(xué)能或物理

能轉(zhuǎn)化為電能根據(jù)電池轉(zhuǎn)化能量的不同可以將電池分為化學(xué)電池和物理電池

化學(xué)電池或化學(xué)電源就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置它由兩種不同成分的

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電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極由一種能提供媒體傳導(dǎo)作用的化學(xué)物質(zhì)作為電

解質(zhì)當(dāng)連接在某一外部載體上時通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能提供電能

物理電池就是將物理能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

13.一次電池與二次電池的有哪些區(qū)別?

最主要的區(qū)別是活性物質(zhì)的不同。二次電池的活性物質(zhì)可逆,而一次電池

的活性物質(zhì)并不可逆。一次電池的自放電遠(yuǎn)小于二次電池但內(nèi)阻,遠(yuǎn)比二次電

池大。因此負(fù)載能力較低,此外一次電池的質(zhì)量比容量和體積比容量均大于一

般充電電池。

14.銀氫電池的電化學(xué)原理是什么?

銀氫電池采用Ni氧化物作為正極儲氫金屬作為負(fù)極堿液(主要為KOH作為

電解液銀氫電池充電時:

-

正極反應(yīng):Ni(OH)2+OH-NiOOH+H2O-e

負(fù)極反應(yīng):M+H20+e-^MH+OH-

鍥氫電池放電時:

-

正極反應(yīng):NiOOH+H20+eNi(OH)2+0H-

負(fù)極反應(yīng):MH+OH-^M+H2O+e-

15.鋰離子電池的電化學(xué)原理是什么?

鋰離子電池正極主要成分為LiCoOz負(fù)極主要為C充電時

正極反應(yīng):LiCoO2TLiirCoO?+xLi++xe~

負(fù)極反應(yīng):C+xLi++xe——CLi工

電池總反應(yīng):LiCoO?+C7助_式0。2+CL%

放電時發(fā)生上述反應(yīng)的逆反應(yīng)

16.電池常用的標(biāo)準(zhǔn)有哪些?

電池常用IEC標(biāo)準(zhǔn):鍥氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC61951-2:2003;鋰離子電池

行業(yè)一般依據(jù)UL或者國家標(biāo)準(zhǔn)

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電池常用國家標(biāo)準(zhǔn):銀氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為

GB/T15100_1994GB/T18288_2000;鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)為

GB/T10077_1998YD/T998_1999,GB/T18287_2000

另外電池常用標(biāo)準(zhǔn)也有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISC關(guān)于電池的標(biāo)準(zhǔn)

IEC即國際電工委員會(InternationalElectricalCommission是由各國電工

委員會組成的世界性標(biāo)準(zhǔn)化組織其目的是為了促進(jìn)世界電工電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化

IEC標(biāo)準(zhǔn)是由國際電工委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)

17.銀氫電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么?

鍥氫電池的主要組成為:正極片(鍥氧化物負(fù)極片(儲氫合金電解液(主要為

KOH隔膜紙密封圈正極帽電池殼等

18.鋰離子電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么?

鋰離子電池的主要組成為:電池上下蓋正極片(活性物質(zhì)為氧化鋰鉆隔膜

(一種特殊的復(fù)合膜負(fù)極(活性物質(zhì)為碳有機(jī)電解液電池殼(分為鋼殼和鋁殼兩種

19.什么是電池內(nèi)阻?

是指電池在工作時電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力由歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻

兩部分組成電池內(nèi)阻大會導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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

20.什么是標(biāo)稱電壓?

電池的標(biāo)稱電壓指的是在正常工作過程中表現(xiàn)出來的電壓二次銀鎘銀氫電

池標(biāo)稱電壓為1.2V;二次鋰電池標(biāo)稱電壓為3.6V

21.什么是開路電壓?

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開路電壓是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無電流流過時電池正負(fù)極之間的

電勢差工作電壓又稱端電壓是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過時電池正

負(fù)極之間電勢差

22.什么是電池的容量?

電池的容量有額定容量和實際容量之分。電池的額定容量是指設(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(yīng)該放出最低限度的電量IEC標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)定銀鎘和銀氫電池在20℃±5℃環(huán)境下以0.1C充電16小時后以0.2C放電至

1.0V時所放出的電量為電池的額定容量以C5表示而對于鋰離子電池則規(guī)定在

常溫恒流(1C—恒壓(4.2V控制的充電條件下充電3h再以0.2C放電至2.75V時

所放出的電量為其額定容量而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(yán)格來講電池容量應(yīng)指明充

放電條件電池容量的單位有Ah,mAh(lAh=1000mAh).

23.什么是電池的放電殘余容量?

當(dāng)對可充電電池用大電流(如ic或以上放電時由于電流過大使內(nèi)部擴(kuò)散速

率存在的“瓶頸效應(yīng)”致使電池在容量未能完全放出時已到達(dá)終點(diǎn)電壓再用小電

流如0.2C還能繼續(xù)放電直至1.0V/支(銀鎘和銀氫電池和3.0V/支(鋰電池)時所

放出的容量稱為殘余容量

24.什么是放電平臺?

銀氫充電電池的放電平臺通常是指電池在一定的放電制度下放電時電池的

工作電壓比較平穩(wěn)的電壓范圍其數(shù)值與放電電流有關(guān)電流越大其數(shù)值就越低鋰

離子電池的放電平臺一般是恒壓充到電壓為4.2V且電流小于0.01C時停充電然

后擱置10分鐘在任何們率的放電電流下下放電至3.6V時的放電時間是衡量電

池好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)

25.IEC規(guī)定的可充電電池的標(biāo)識方法是什么?

根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)銀氫電池的標(biāo)識由5部分組成

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01電池種類:HFHR表示銀氫電池

02電池尺寸資料:包括圓形電池的直徑高度方型電池的高度寬度厚度數(shù)值

之間用斜杠隔開單位:mm

03放電特性符號:L表示適宜放電電流倍率在0.5C以內(nèi)

M表示適宜放電電流倍率在0.5-3.5C以內(nèi)

H表示適宜放電電流倍率在3.5-7.0C以內(nèi)

X表示電池能在7C-15c高倍率的放電電流下工作

04高溫電池符號:用T表示

05電池連接片表示:CF代表無連接片HH表示電池拉狀串聯(lián)連接片用的

連接片HB表示電池帶并排串聯(lián)連接用連接片

例如:HF18/07/49表示方形銀氫電池寬為18mm,厚度為7mm高度為

49mm

KRMT33/62HH表示銀鎘電池放電倍率在0.5C-3.5之間高溫系列單體電池

(無連接片直徑33mm高度為62mm

根據(jù)IEC61960標(biāo)準(zhǔn)二次鋰電池的標(biāo)識如下:

01電池標(biāo)識組成:3個字母后跟5個數(shù)字(圓柱形或6個(方形數(shù)字

02第一個字母:表示電池的負(fù)極材料I一表示有內(nèi)置電池的鋰離子;L—

表示鋰金屬電極或鋰合金電極

03第二個字母:表示電池的正極材料C-基于鉆的電極;N—基于銀的電

極;M—基于鎬的電極;V-基于機(jī)的電極

04第三個字母:表示電池的形狀R—表示圓柱形電池;L—表示方形電池

05數(shù)字:圓柱形電池:5個數(shù)字分別表示電池的直徑和高度直徑的單位為

毫米高度的單位為十分之一毫米直徑或高度任一尺寸大于或等于100mm時兩

個尺寸之間應(yīng)加一條斜線

方型電池:6個數(shù)字分別表示電池的厚度寬度和高度單位毫米三個尺寸任

一個大于或等于100mm時尺寸之間應(yīng)加斜線;三個尺寸中若有任一小于

1mm,則在此尺寸前加字母"t”此尺寸單位為十分之一毫米

例如:ICR18650表示一個圓柱形二次鋰離子電池正極材料為鉆其直徑約

為18mm高約為65mm

ICR20/1050

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ICP083448表示一個方形二次鋰離子電池正極材料為鉆其厚度約為

8mm,寬度約為34mm高約為48mm

ICP08/34/150表示一個方形二次鋰離子電池正極材料為鉆其厚度約為

8mm,寬度約為34mm高約為150mm

ICPt73448表示一個方形二次鋰離子電池正極材料為鉆其厚度約為

0.7mm,寬度約為34mm高約為48mm

26.電池的包裝材料有哪些?

01不干介子(紙如纖維紙雙面膠

02PVC膜商標(biāo)管

03連接片:不銹鋼片純銀片鍍銀鋼片

04引出片:不銹鋼片(易于焊錫

純銀片(點(diǎn)焊牢

05插頭類

06保護(hù)元器件類如溫控開關(guān)過流保護(hù)器限流電阻

07紙箱紙盒

08塑料殼類

27.電池包裝組合及設(shè)計的目的是什么?

01美觀品牌

02電池電壓的限制要獲得較高電壓需串聯(lián)多只電池

03保護(hù)電池防止短路延長電池使用壽命

04尺寸的限制

05便于運(yùn)輸

06特殊功能的設(shè)計如防水特殊外型設(shè)計等

28.通常所說的二次電池的性能主要包括哪些方面?

主要包括電壓內(nèi)阻容量能量密度內(nèi)壓自放電率循環(huán)壽命密封性能安全性能

儲存性能外觀等其它還有過充過放耐腐蝕性等

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29.電池的可靠性測試項目有哪些?

01循環(huán)壽命

02不同倍率放電特性

03不同溫度放電特性

04充電特性

05自放電特性

06貯存特性

07過放電特性

08不同溫度內(nèi)阻特性

09溫度循環(huán)測試

10跌落測試

11振動測試

12容量測試

13內(nèi)阻測試

14GMS測試

15高低溫沖擊測試

16機(jī)械沖擊測試

17高溫高濕測試

30.電池的安全性測試項目有哪些?

01短路測試

02過充過放測試

03耐壓測試

04撞擊測試

05振動測試

06加熱測試

07火燒測試

09變溫循環(huán)測試

10涓流充電測試

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11自由跌落測試

12低氣壓測試

13強(qiáng)制放電測試

15電熱板測試

17熱沖擊測試

19針刺測試

20擠壓測試

21重物沖擊測試

31.常見的充電方式有哪幾種?

銀氫電池的充電方式:

01恒流充電:整個充電過程個中充電電流為一定值這種方法最常見;

02恒壓充電:充電過程中充電電源兩端保持一恒定值電路中的電流隨電池

電壓升高而逐漸減小;

03恒流恒壓充電:電池首先以恒流充電(CC當(dāng)電池電壓升高至一定值時電

壓保持不變(CV電路中電流降至很小最終趨于0

鋰電池的充電方式:

恒流恒壓充電:電池首先以恒流充電(CC當(dāng)電池電壓升高至一定值時電壓

保持不變(CV電路中電流降至很小最終趨于0

32.什么是銀氫電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電?

IEC國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定銀氫電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電為:首先將電池以0.2C放電至

1.0V/支然后以0.1C充電16小時擱置1小時后以0.2C放至1.0V/支即為對電

池標(biāo)準(zhǔn)充放電

33.什么是脈沖充電?對電池性能有什么影響?

脈沖充電一般采用充與放的方法即充5秒鐘就放1秒鐘這樣充電過程產(chǎn)生

的氧氣在放電脈沖下將大部分被還原成電解液不僅限制了內(nèi)部電解液的氣化量

而且對那些已經(jīng)嚴(yán)重極化的舊電池在使用本充電方法充放電5-10次后會逐漸

恢復(fù)或接近原有容量

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34.什么是涓流充電?

涓流充電是用來彌補(bǔ)電池在充滿電后由于自放電而造成的容量損失一般采

用脈沖電流充電來實現(xiàn)上述目的

35.什么是充電效率?

充電效率是指電池在充電過程中所消耗的電能轉(zhuǎn)化成電池所能儲蓄的化學(xué)

能程度的量度主要受電池工藝及電池的工作環(huán)境溫度影響一般環(huán)境溫度越高則

充電效率要低

36.什么是放電效率?

放電效率是指在一定的放電條件下放電至終點(diǎn)電壓所放出的實際電量與額

定容量之比主要受放電倍率環(huán)境溫度內(nèi)阻等的因素影響一般情況下放電倍率越

高則放電效率越低溫度越低放電效率越低

37.什么是電池的輸出功率?

電池的輸出功率指在單位時間里輸出能量數(shù)的能力它是根據(jù)放電電流I和

放電電壓來計算的P=U*I單位為瓦特

電池的內(nèi)阻越小輸出功率越高電池的內(nèi)阻應(yīng)小于用電器的內(nèi)阻否則電池本

身消耗的功率還要大于用電器消耗的功率這是不經(jīng)濟(jì)的而且可能損壞電池

38.什么是二次電池的自放電?不同類型電池的自放電率是

多少?

自放電又稱荷電保持能力它是指在開路狀態(tài)下電池儲存的電量在一定環(huán)境

條件下的保持能力一般而言自放電主要受制造工藝材料儲存條件的影響自放電

是衡量電池性能的主要參數(shù)之一一般而言電池儲存溫度越低自放電率也越低但

也應(yīng)注意溫度過低或過高均有可能造成電池?fù)p壞無法使用

電池充滿電開路擱置一段時間后一定程度的自放電屬于正?,F(xiàn)象IEC標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)定銀氫電池充滿電后在溫度為20c±5℃濕度為(65±20%條件下開路擱置28

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天0.2C放電容量達(dá)到初始容量的60%

39.什么是24小時自放電測試?

鋰電池的自放電測試為:

一般采用24小時自放電來快速測試其荷電保持能力將電池以0.2C放電至

3.0V恒流恒壓1C充電至42V截止電流:10mA,擱置15分鐘后以1C放電至

3.0V測其放電容量C1再將電池恒流恒壓1C充電至4.2V截止電流:10mA擱

置24小時后測1C容量C2c2/Cl*100%應(yīng)大于99%

40.什么是充電態(tài)內(nèi)阻與放電態(tài)內(nèi)阻有何不同?

充電態(tài)內(nèi)阻指電池100%充滿電時的內(nèi)阻;放電態(tài)內(nèi)阻指電池充分放電后

的內(nèi)阻

一般說來放電態(tài)內(nèi)阻不太穩(wěn)定且偏大充電態(tài)內(nèi)阻較小阻值也較為穩(wěn)定在電

池的使用過程中只有充電態(tài)內(nèi)阻具有實際意義在電池使用的后期由于電解液的

枯竭以及內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性的降低電池內(nèi)阻會有不同程度的升高

41.什么是靜態(tài)電阻?什么是動態(tài)電阻?

靜態(tài)內(nèi)阻為放電時電池內(nèi)阻動態(tài)內(nèi)阻為充電時的電池內(nèi)阻

42.是標(biāo)準(zhǔn)耐過充測試?

IEC規(guī)定鍥氫電池的標(biāo)準(zhǔn)耐過充測試為:

將電池以0.2C放電至1.0V/支以0.1C連續(xù)充電48小時電池應(yīng)無變形漏液

現(xiàn)象且過充電后其0.2C放電至1.0V的時間應(yīng)大于5小時

43.什么是IEC標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測試?

IEC規(guī)定鑲氫電池標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測試為:

電池以0.2C放至1.0V/支后

01以0.1C充電16小時再以0.2C放電2小時30分(一個循環(huán)

020.25C充電3小時10分以0.25C放電2小時20分(2-48個循環(huán)

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030.25C充電3小時10分以0.25C放至1.0V(第49循環(huán)

040.1C充電16小時擱置1小時0.2C放電至1.0V(第50個循環(huán)對鍥氫電

池重復(fù)1-4共400個循環(huán)后其0.2C放電時間應(yīng)大于3小時;對鎮(zhèn)鎘電池重復(fù)

1-4共500個循環(huán)其0.2C放電時間應(yīng)大于3小時

44.什么是電池的內(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(jī)

溶液分解產(chǎn)生的氣體于電池內(nèi)聚集所致一般電池內(nèi)壓均維持在正常水平在過充

或過放情況下電池內(nèi)壓有可能會升高:

例如過充電正極:4OH--4e-^2H2O+O2T;①

產(chǎn)生的氧氣與負(fù)極上析出的氫氣反應(yīng)生成水2H2+。2-2H2。②

如果反應(yīng)②的速度低于反應(yīng)①的速度產(chǎn)生的氧氣來不及被消耗掉就會造

成電池內(nèi)壓升高

45.什么是標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測試?

IEC規(guī)定鑲氫電池的標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測試為:

電池以0.2C放至1.0V后以0.1C充電16小時在溫度為20℃±5℃濕度為

65%±20%條件下儲存28天后再以0.2C放電至1.0V而鍥氫電池應(yīng)大于3小時

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測試為:(IEC無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)電池以0.2C

放至3.0/支后以1C恒流恒壓充電到4.2V截止電流10mA,在溫度為20℃±5℃

下儲存28天后再以0.2C放電至2.75V計算放電容量再與電池標(biāo)稱容量相比應(yīng)

不小于初始容量的85%

46.什么是短路實驗?

將充滿電的電池在防爆箱內(nèi)用一根內(nèi)阻vlOOmQ導(dǎo)線連接正負(fù)極短路電池

不應(yīng)爆炸或起火

47.什么是高溫高濕測試?

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銀氫電池高溫高濕測試為:

電池充滿電后將其置于定溫度濕度條件下儲存若干天貯存過程中觀察無有

漏液現(xiàn)象

鋰電池高溫高濕測試為:(國家標(biāo)準(zhǔn))

將電池1C恒流恒壓充電到4.2V截止電流10mA,然后放入(40±2)℃,相

對濕度為90%-95%的恒溫恒濕箱中擱置48h后將電池取出在(20±5)℃的條件

下擱置2h觀測電池外觀應(yīng)該無異常再以1C恒流放電到2.75V然后在(20±5)℃

的條件下,進(jìn)行1C充電1C放電循環(huán)直至放電容量不少于初始容量的85%但

循環(huán)次數(shù)不多于3次

48.什么是溫升實驗?

將電池充滿電后放進(jìn)烘箱以5℃/min的速度從室溫開始升溫烘箱溫度達(dá)

130c時保持30分鐘電池不應(yīng)爆炸或起火

49.什么是溫度循環(huán)實驗?

溫度循環(huán)實驗包含27個循環(huán)每個循環(huán)由以下步驟組成:

01電池從常溫轉(zhuǎn)為在66±3℃15±5%條件下放置1小時

02轉(zhuǎn)為在溫度在33±3℃濕度90±5℃的條件下放置1小時

03條件轉(zhuǎn)為-40±3℃放置1小時

04電池在25℃擱置0,5小時

此4步即完成一個循環(huán)經(jīng)過此27個循環(huán)實驗后電池應(yīng)該無漏液爬堿生銹

或其它異常情況出現(xiàn)

50.什么是跌落測試?

將電池或者電池組充滿電后三次從1m高處跌落至混凝土(或者水泥地面上

以此獲得隨機(jī)方向的沖擊

51.什么是振動實驗?

銀氫電池振動實驗方法為:

第23頁共40頁

電池以0.2C放電至1.0V后0.1C充電16小時擱置24小時后按下述條件

振動:

振幅:0.8mm

使電池在10HZ-55HZ之間震動每分鐘以1HZ的振動速率遞增或遞減

電池電壓變化應(yīng)在±0.02V之間內(nèi)阻變化在±5mQ以內(nèi)(振動時間在90min

鋰電池振動實驗方法為:

電池以0.2C放電至3.0V后1C充電恒流恒壓充電到4.2V截止電流10mA

擱置24小時后按下述條件振動:

以振動頻率在5分鐘內(nèi)由10Hz至460Hz再到10Hz為一循環(huán)振幅為

0.06英寸進(jìn)行振動實驗電池在三軸方向上振動每軸振動半小時

電池電壓變化應(yīng)在±0.02V之間內(nèi)阻變化在±5mQ以內(nèi)

52.什么是撞擊實驗?

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