充電電池簡(jiǎn)介電池的主要性能指標(biāo)

1、.充電電池簡(jiǎn)介電池的主要性能指標(biāo)1.安全性能影響最大的是爆炸和漏液， 主要與電池的內(nèi)壓、 結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)有關(guān)（比如安全閥失效、鋰離子電池沒有保護(hù)電路等） 。2.容量按照 IEC 標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)規(guī)定， 鎳氫和鎳鎘電池是指在255的條件下，以 0.1C 充電 16 小時(shí)，以 0.2C 放電至 1.0V 時(shí)放出的容量。鋰離子電池是指在常溫的條件下，以恒流 (1C)、恒壓（ 4.2V）充電 3小時(shí)，以 0.2C 放電至 2.75V 時(shí)放出的容量。容量單位：安時(shí)（ Ah）或毫安時(shí)（ mAh）3.內(nèi)阻是指電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。 充電電池的內(nèi)阻很小， 一般要用專門儀器測(cè)試。充電態(tài)內(nèi)阻和放電態(tài)內(nèi)阻有差異，

2、 放電態(tài)內(nèi)阻稍大，而且不太穩(wěn)定。內(nèi)阻越大，消耗的能量越大，充電發(fā)熱越大。隨著電池使用次數(shù)的增多，電解液消耗及活性物質(zhì)減少，內(nèi)阻會(huì)增大，質(zhì)量越差，內(nèi)阻增大越快。4.循環(huán)壽命電池可重復(fù)充放電的次數(shù)。 壽命與容量成反比， 與充放電條件密切相關(guān)，一般充電電流越大，壽命越短。5.荷電保持能力指自放電率。與電池材料、生產(chǎn)工藝和儲(chǔ)存條件有關(guān)， 一般溫度越高，自放電率越高。;.6.大電流放電能力主要與電池材料、生產(chǎn)工藝有關(guān)，一般用于動(dòng)力電池。充電電池的典型結(jié)構(gòu)1.正極板2.負(fù)極板3.隔膜4.電解液5.鋼殼 /塑膠外殼充電電池的可靠性測(cè)試項(xiàng)目1.循環(huán)壽命2.不同倍率放電特性3.不同溫度放電特性4.充電特性5.自

3、放電特性6.不同溫度自放電特性7.儲(chǔ)存特性8.過放電特性9.不同溫度內(nèi)阻特性10. 高溫測(cè)試11. 溫度循環(huán)測(cè)試12. 跌落測(cè)試13. 振動(dòng)測(cè)試;.14. 容量分布測(cè)試15. 內(nèi)阻分布測(cè)試16. 靜態(tài)放電測(cè)試 ESD電池常用標(biāo)準(zhǔn)鎳鎘電池 :IEC60285-1999,GB/T11013-1996,GB/T18289-2000鎳氫電池 :IEC61436-1998.1/GB/T15100-1994/GB/T18288-2000鋰離子電池 :GB/T10077-1998/GB/T18287-2000 或者 SANYO 或松下標(biāo)準(zhǔn)鎳氫電池優(yōu)點(diǎn) 1.比能量密度高：是鎳鎘電池的1.5-2 倍多。2.環(huán)保

4、3.無(wú)記憶效應(yīng)4.循環(huán)壽命長(zhǎng)：在正確使用條件下可循環(huán)使用500 次以上。缺點(diǎn);.1.自放電率高：滿電常溫下存儲(chǔ)自放電率30352.高溫性能差3.在過充和過放時(shí)會(huì)排出氣體鎳氫電池工作原理鎳氫電池的正極主要成分為氫氧化鎳Ni(OH)2 ，負(fù)極主要為無(wú)污染物質(zhì)貯氫合金粉（ M），電解液是氫氧化鉀 的水溶液。;.鎳氫電池設(shè)計(jì)時(shí)，容量實(shí)際上是由正極限制的，負(fù)極容量設(shè)計(jì)過剩，以保證過充電時(shí)候，正極產(chǎn)生的氧氣可以到負(fù)極反應(yīng)，電池的內(nèi)壓不會(huì)有明顯升高。鎳氫電池的充電方式充電是將充電電池恢復(fù)其原始容量的過程，為使電池達(dá)到長(zhǎng)期使;.用的目的，必須通過適當(dāng)?shù)某潆姺椒ǔ潆?，目前較好的方式是 -V 值控制充電，此外還可

5、以采用其它的控制方法。1. 應(yīng)在環(huán)境溫度 1030下充電，此時(shí)充電效率最佳。環(huán)境溫度低于 0時(shí)，電池內(nèi)氣體吸收反應(yīng)不充分，造成電池內(nèi)壓升高，激活安全閥，使電池泄漏，性能惡化。而環(huán)境溫度高于 40時(shí)，充電效率會(huì)下降。這會(huì)使電池性能惡化，發(fā)生泄漏。2. -V 值： 5-10mV/ 只，充電過程中，如果電壓從其峰值下落5 到10mV 則終止充電，充電轉(zhuǎn)為涓流。3. dT/dt 值： 0.81/min ，用熱敏電阻或溫度傳感器探測(cè)電池溫度，單位時(shí)間內(nèi)電池溫度上升達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，終止充電并轉(zhuǎn)為涓流。4. TCO：電池充電最高溫度， D 型、F 型、2/3M 型及 M 型電池為 48，其他電池為 50，如果

6、充電過程中電池過熱會(huì)對(duì)電池壽命及其他性能造成影響，為此，當(dāng)電池溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值，終止充電并轉(zhuǎn)為涓流充電。-V 檢測(cè)線路在開始充電后一定時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)， 但在此時(shí)間內(nèi) dT/dt可以啟動(dòng)。5. 初始延時(shí)： 10 分鐘，防止 -V 檢測(cè)線路在開始充電后一定時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)。因?yàn)?，鎳氫電池在放置較長(zhǎng)時(shí)間或過放后充電電壓會(huì)有波動(dòng) （假;.-V），此時(shí)延時(shí)的設(shè)定是為防止此假-V 誤觸發(fā)使充電終止。6. 涓流充電電流： 1/301/20C，如果涓流充電電流過大，電池溫升會(huì)增加，造成電池性能降低。7. 充電總時(shí)間： 1020 小時(shí)（視充電電流的大小），即使是涓流充電，長(zhǎng)時(shí)間過充也會(huì)造成電池性能惡化，為防止涓流或其他充電

7、下過充，建議設(shè)立一個(gè)保護(hù)性的總充電時(shí)間控制。8. 要堅(jiān)決避免反極充電。反極充電會(huì)造成電池內(nèi)壓升高，激活安全閥，使電池泄漏，性能惡化，甚至電池會(huì)破裂。9. 不要將電池反極充電或大電流過充，否則會(huì)造成氣體快速產(chǎn)生，使電池內(nèi)壓增加，電池鼓脹或破裂。鎳氫電池的放電注意事項(xiàng)1.鎳氫電池的放電終止電壓非常關(guān)鍵，必須在 1.01.1V 之間，超過了這個(gè)終止電壓可能有過放的危險(xiǎn)， 過放會(huì)造成排氣， 對(duì)電池?fù)p害很大。2.放電時(shí)環(huán)境溫度應(yīng)在 -1045度，超過此范圍， 放電容量會(huì)嚴(yán)重下;.降，長(zhǎng)期在高低溫環(huán)境下工作，容量會(huì)衰減很快。3.放電電流影響放電效率。 在放電電流為 0.1 C2 C 之間放電效率最佳。4.

8、過放電會(huì)損害電池特性，放電時(shí)要有過放保護(hù)。儲(chǔ)存1.將電池儲(chǔ)存在干燥、無(wú)腐蝕性氣體、溫度在-2035之間的地方。2.長(zhǎng)期儲(chǔ)存會(huì)加速電池自放電和活性物質(zhì)鈍化，電池電壓和容量會(huì)下降重復(fù)幾次充放電循環(huán)后，電池可恢復(fù)原有性能，所以要定期充電。電池壽命電池使用后期，電池內(nèi)阻增加，還有可能發(fā)生內(nèi)部短路。充電器和充電電路應(yīng)考慮電池使用末期電池失效發(fā)熱的安全問題。焊接不要將任何東西直接焊接在電池上。這可能會(huì)損壞電池內(nèi)部的安全;.閥，破壞電池的安全性。設(shè)備上安裝（密閉的電池盒）應(yīng)避免設(shè)計(jì)使用密閉的電池盒，在一些情況下，電池有氣體放出，如有點(diǎn)火源出現(xiàn)，可能有電池破裂的危險(xiǎn)。組合電池的注意事項(xiàng)1. 組合數(shù)量不要超過

9、6 個(gè)，只能串聯(lián)使用。2. 要嚴(yán)格控制放電電壓，一般終止電壓在 1.1V（指單體電池電壓）。3. 要嚴(yán)格控制充電，不能過充，要用 -V 控制。;.鋰離子電池簡(jiǎn)介 鋰離子電池的正極活性材料是鈷酸鋰 （LiCoO2- 氧化鈷鋰），負(fù)極活性材料是碳材。 電池通過正極的鋰離子在負(fù)極的鍵入與遷出實(shí)現(xiàn)電池的充放電過程。鋰離子電池有各種形狀（圓柱形、長(zhǎng)方形等）以適合不同產(chǎn)品的需要，其容量一般有幾百毫安時(shí)到幾安時(shí)。另外，可將幾個(gè)鋰離子電池串聯(lián)在一起， 并與電池保護(hù)器封裝在一起組成電池組。優(yōu)點(diǎn);.1. 單體電壓高： 3.63.8V，充滿電時(shí)的電壓（終止充電電壓）一般為 4.2V，終止放電電壓不低于 2.5V。2

10、. 比能量大： 100135Wh/kg，是鎳氫的 1.5 倍，鎳鎘 2 倍。3. 循環(huán)壽命長(zhǎng)：一般 500 次，甚至 1000 次。4. 安全，無(wú)公害，無(wú)記憶，無(wú)污染。5. 自放電低：室溫下滿電存儲(chǔ) 1 個(gè)月的自放電率約 10左右（鎳鎘2530，鎳氫 3035）。6. 溫度范圍廣： 20+60缺點(diǎn)1. 成本高： LiCoO2 價(jià)格高（幾十萬(wàn)元 /噸）。2. 不能大電流放電，內(nèi)阻相對(duì)較大，一般在 0.5C 以下放電。例如，一種容量為 3Ah 的鋰離子電池，在 0.75A（0.25C）電流放電時(shí)，工作時(shí)間為 4 小時(shí)；若以 2A （0.67C）電流放電時(shí)，工作時(shí)間為 1.25小時(shí)（相當(dāng)于 2.5A

11、h 了）；若以 3A（1C）電流放電，工作時(shí)間僅為為;.0.6 小時(shí)（相當(dāng)于 1.8Ah 了）。3. 需要保護(hù)電路控制。如果鋰離子電池在使用過程中電壓已降到2.5V 后還繼續(xù)使用，則稱為過放電（或過放），對(duì)電池有損害。放電曲線充電 鋰離子電池充電的需求有： （1）過充保護(hù) 終止充電電壓精度在額定值的 1%之內(nèi)（過壓充電可能對(duì)鋰離子電池造成永久性損壞）。（2）鋰離子電池的充電率（充電電流）應(yīng)根據(jù)電池生產(chǎn)廠的建議選用。雖然某些電池充電率可達(dá) 2C（C 為電池的容量），但常用的充電率為（ 0.51.0）C。（3）如果充電電流過大會(huì)產(chǎn)生溫度過高，不僅會(huì)損壞電池并可能引起爆炸。 因此在大電流充電時(shí)， 需

12、要對(duì)電池進(jìn)行溫度檢測(cè)，并且在超過設(shè)定充電溫度時(shí)能停止充電以保證安全。（ 4）充電器電路中有設(shè)定的限流電阻，保證充電電流不超過設(shè)定的限制電流。;.完善的充電器可對(duì)過放的電池進(jìn)行挽救修復(fù)，即在充電前進(jìn)行預(yù)處理。充電前檢測(cè)電池的電壓：若電池電壓大于 2.5V，則按正常方式充電；若電池電壓低于 2.5V，則用小電流（約 1/10C 的電流）充電，充到 2.5V 后再按正常方式充電。這種預(yù)充電的方式稱為預(yù)處理。目前的充電器常采用三段充電法，即 預(yù)處理、恒流充電（快充） 、恒壓充電（充滿）。開始以設(shè)定的恒流充電， 電池電壓以較高的斜率增長(zhǎng)， 在充電過程中斜率逐步降低，充到接近 4.2V 時(shí)，恒流充電階段結(jié)

13、束。接著以 4.2V 恒壓充電，在恒壓階段充電時(shí)，電壓幾乎不變（或稍有增加） ，充電電流不斷下降。當(dāng)充電電流下降到 1/10C 時(shí)，表示電池已充滿，終止充電。有的充電器在充電電流降到某一值時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器，經(jīng)一段定時(shí)后，結(jié)束充電。;.聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池是新一代鋰離子電池， 不僅具有液態(tài)鋰離子電芯的高電壓、長(zhǎng)循環(huán)壽命、放電電壓平穩(wěn)以及清潔無(wú)污染等特點(diǎn)，而且消除了液態(tài)鋰離子電池存在的爆炸的安全隱患。 同時(shí)外形更靈活、方便，重量更輕巧。產(chǎn)品性能均達(dá)到或超過液態(tài)鋰離子電池的技術(shù)指標(biāo)， 更具安全性。 TCL 聚合物鋰電與液態(tài)電池對(duì)比：1.安全性能好：外包裝為鋁塑包裝，有別于液態(tài)鋰電的金屬外殼

14、，由于采用軟包裝技術(shù)，內(nèi)部質(zhì)量隱患可立即通過外包裝變形而顯示出來(lái)，一旦發(fā)生安全隱患，不會(huì)爆炸，只會(huì)鼓脹。2.超薄設(shè)計(jì)：適合各種超薄電器，而液態(tài)鋰離子電池在厚度做到3.6mm 以下時(shí)存在技術(shù)瓶頸。;.3.重量輕：聚合物鋰電比同等規(guī)格的鋼殼液鋰輕40。4.容量大：聚合物比同等規(guī)格的鋼殼液鋰容量高1015。5.內(nèi)阻?。耗軌蜃鞯?5m 以下，使電池容量能夠更大發(fā)揮。6.形狀可定制：可根據(jù)客戶的要求靈活定制電池的厚度、形狀，并可做出弧形等特殊形狀；放電特性佳：聚合物鋰電采用膠態(tài)電解質(zhì)，具有更平穩(wěn)的放電特性和更高的放電平臺(tái);.;.;.據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道：世界上第一輛聚合物鋰離子電池電動(dòng)轎車日在哈爾濱國(guó)際會(huì)展體育

15、中心亮相。 專家考核后認(rèn)為， 這種電動(dòng)車用聚合物鋰離子電池處于國(guó)際領(lǐng)先地位，具有廣闊的應(yīng)用前景。 記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，這臺(tái)電動(dòng)紅旗轎車的外觀與普通的紅旗轎車沒有什么差別， 但打開轎車的前后蓋， 可以看到由塊聚合物鋰離子電池取代了原來(lái)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。 據(jù)該車司機(jī)楊喜海介紹， 這臺(tái)電動(dòng)轎車在行駛中運(yùn)行平穩(wěn)，最高時(shí)速可達(dá)公里， 一次充電可供汽車行駛公里。據(jù)悉，這種電動(dòng)轎車的充電時(shí)間需要個(gè)小時(shí)， 使用普通的電源即可，在旅行中可以很方便地在賓館、 飯店等場(chǎng)所進(jìn)行充電。 據(jù)了解，由黑龍江省中強(qiáng)能源科技有限公司研制的這種電動(dòng)車用聚合物鋰離子電池，有效地解決了一次充電行駛里程和初始價(jià)格這兩個(gè)影響電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵問題。 與普通電池相比， 該電池具有內(nèi)阻明顯減小，大電流放電性能顯著提高等優(yōu)勢(shì)，可以滿足動(dòng)力車使用的需要。鉛酸蓄電池優(yōu)點(diǎn)1. 免維護(hù)2. 可做任何方位的擺置而不使電解液漏出3. 安全排氣4. 可大電流放電;.5. 成本低6. 高低溫性能好缺點(diǎn)1. 有污染2. 體積大3. 比容量低結(jié)構(gòu)1. 陽(yáng)板及陰板：陽(yáng)板及陰板是由鉛鈣合金所作成之格子體再加上活化物質(zhì)所構(gòu)成。2. 隔離板：是一種以玻璃纖維所組成之玻璃纖維布，具有高度之抗氧化性及耐熱性，而在電池內(nèi)更具有