鋰電池的基本知識(shí).doc

鋰電池的基本知識(shí)便攜式電子產(chǎn)品以電池作為電源。隨著便攜式產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，各種電池的用量大增，并且開發(fā)出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能堿性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外，還有近年來開發(fā)的鋰電池。本文主要介紹有關(guān)鋰電池的基本知識(shí)。這包括它的特性、主要參數(shù)、型號(hào)的意義、應(yīng)用范圍及使用注意事項(xiàng)等。鋰是一種金屬元素，其化學(xué)符號(hào)為L(zhǎng)i(其英文名為lithium)，是一種銀白色、十分柔軟、化學(xué)性能活潑的金屬，在金屬中是最輕的。它除了應(yīng)用于原子能工業(yè)外，可制造特種合金、特種玻璃(電視機(jī)上用的熒光屏玻璃)及鋰電池。在鋰電池中它用作電池的陽(yáng)極。鋰電池也分成兩大類：不可充電的及可充電的兩類。不可充電的電池稱為一次性電池，它只能將化學(xué)能一次性地轉(zhuǎn)化為電能，不能將電能還原回化學(xué)能(或者還原性能極差)。而可充電的電池稱為二次性電池(也稱為蓄電池)。它能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來，在使用時(shí)，再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，它是可逆的，如電能化學(xué)能鋰電池的主要特點(diǎn)靈巧型便攜式電子產(chǎn)品要求尺寸小、重量輕，但電池的尺寸及重量與其它電子元器件相比往往是最大的及最重的。例如，想當(dāng)年的“大哥大”是相當(dāng)“粗大、笨重”，而今天的手機(jī)是如此的輕巧。其中電池的改進(jìn)是起了重要作用的：過去是鎳鎘電池，現(xiàn)在是鋰離子電池。鋰電池的最大特點(diǎn)是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時(shí)；kg是千克(重量單位)，L是升(體積單位)。這里舉一個(gè)例來說明：5號(hào)鎳鎘電池的額定電壓為12V，其容量為800mAh，則其能量為096Wh(12V08Ah)。同樣尺寸的5號(hào)鋰二氧化錳電池的額定電壓為3V，其容量為1200mAh，則其能量為36Wh。這兩種電池的體積是相同的，則鋰二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的375倍!一節(jié)5號(hào)鎳鎘電池約重23g，而一節(jié)5號(hào)鋰二氧化錳電池約重18g。一節(jié)鋰二氧化錳電池為3V，而兩節(jié)鎳鎘電池才24V。所以采用鋰電池時(shí)電池?cái)?shù)量少(使便攜式電子產(chǎn)品體積減小、重量減輕)，并且電池的工作壽命長(zhǎng)。另外，鋰電池具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)及無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)。鋰電池的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，所以目前尚不能普遍應(yīng)用，主要應(yīng)用于掌上計(jì)算機(jī)、PDA、通信設(shè)備、照相機(jī)、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、魚雷、儀器等。隨著技術(shù)的發(fā)展、工藝的改進(jìn)及生產(chǎn)量的增加，鋰電池的價(jià)格將會(huì)不斷地下降，應(yīng)用上也會(huì)更普遍。不可充電的鋰電池不可充電的鋰電池有多種，目前常用的有鋰二氧化錳電池、鋰亞硫酰氯電池及鋰和其它化合物電池。本文僅介紹前兩種最常用的。1鋰二氧化錳電池(LiMnO2)鋰二氧化錳電池是一種以鋰為陽(yáng)極、以二氧化錳為陰極，并采用有機(jī)電解液的一次性電池。該電池的主要特點(diǎn)是電池電壓高，額定電壓為3V(是一般堿性電池的2倍)；終止放電電壓為2V；比能量大(見上面舉的例子)；放電電壓穩(wěn)定可靠；有較好的儲(chǔ)存性能(儲(chǔ)存時(shí)間3年以上)、自放電率低(年自放電率2)；工作溫度范圍2060。該電池可以做成不同的外形以滿足不同要求，它有長(zhǎng)方形、圓柱形及紐扣形(扣式)。圓柱形的也有不同的直徑及高度尺寸。這里列舉大家較熟悉的1(尺寸代碼D)、2(尺寸代碼C)及5(尺寸代碼AA)電池的主要參數(shù)，如表1所示。型號(hào)中的CR表示為圓柱形鋰二氧化錳電池；五位數(shù)字中，前兩位表示電池的直徑,后三位表示帶一位小數(shù)的高度。例如，CR14505，其直徑為14mm，高度為505mm(這種型號(hào)是通用的)。這里要指出的是不同工廠生產(chǎn)的同型號(hào)的電池其參數(shù)可能有些差別。另外，表1中的標(biāo)準(zhǔn)放電電流值是較小的，實(shí)際放電電流可以大于標(biāo)準(zhǔn)放電電流，并且連續(xù)放電及脈沖放電的允許放電電流也不同，由電池廠提供有關(guān)數(shù)據(jù)。例如，力興電源公司生產(chǎn)的CR14505給出最大連續(xù)放電電流為1000mA，最大脈沖放電電流可達(dá)2500mA。照相機(jī)中用的鋰電池多半是鋰二氧化錳電池。這里將照相機(jī)中常用的鋰二氧化錳電池列入表2，供參考。紐扣式(扣式)電池尺寸較小，其直徑為125245mm，高度為1650mm。幾種較常用的扣式電池如表3所示。表3中的型號(hào)CR為圓柱形鋰二氧化錳電池，后四位數(shù)字中前兩位為電池的直徑尺寸，后兩位為帶小數(shù)點(diǎn)的高度尺寸。例如，CR1220的直徑為125mm(不包括小數(shù)點(diǎn)后的數(shù))，其高度為20mm。這種型號(hào)表示方法是國(guó)際通用的。這種扣式電池常用于時(shí)鐘、計(jì)算器、電子記事本、照相機(jī)、助聽器、電子游戲機(jī)、IC卡、備用電源等。2鋰亞硫酰氯電池(LiSOCl2)鋰亞硫酰氯電池是比能量最高的一種，目前可達(dá)到500Wh/kg或1000Wh/L的水平。它的額定電壓是36V，以中等電流放電時(shí)具有極其平坦的34V放電特性(可在90容量范圍內(nèi)平坦地放電，保持不大的變化)。電池可以在4085范圍內(nèi)工作，但在40時(shí)的容量約為常溫容量的50。自放電率低(年自放電率1)、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)達(dá)10年以上。常見的1、2及5圓柱形鋰亞硫酰氯電池的參數(shù)如表4所示。以1(尺寸代碼D)鎳鎘電池與1鋰亞硫酰氯電池的比能量作一個(gè)比較：1鎳鎘電池的額定電壓為12V，容量為5000mAh；1鋰亞硫酰氯的額定電壓為36V，容量為10000mAh，則后者的比能量比前者大6倍!應(yīng)用注意事項(xiàng)上述兩種鋰電池是一次性電池，不可充電(充電時(shí)有危險(xiǎn)!)；電池正負(fù)極之間不可短路；不可以過大電流放電(超過最大放電電流放電)；電池使用至終止放電電壓時(shí)，應(yīng)從電子產(chǎn)品中及時(shí)取出；用完的電池不可擠壓、焚燒及拆卸；不可超過規(guī)定溫度范圍使用。由于鋰電池的電壓高于普通電池或鎳鎘電池，使用時(shí)不要搞錯(cuò)以免損壞電路。通過熟悉型號(hào)中的CR、ER就可以知道它的種類及額定電壓。在購(gòu)買新電池時(shí)，一定要按原來的型號(hào)來買，否則會(huì)影響電子產(chǎn)品性能?？沙潆姷匿囯姵乜沙潆姷匿囯姵赜卸喾N，如鋰-釩氧化物電池，鋰離子電池及國(guó)外新開發(fā)的鋰-聚合物電池等。這里僅介紹前兩種，重點(diǎn)介紹鋰離子電池?？沙潆婁囯x子電池是目前手機(jī)中應(yīng)用最廣泛的電池，但它較為“嬌氣”，在使用中不可過充、過放(會(huì)損壞電池或使之報(bào)廢)。因此，在電池上有保護(hù)元器件或保護(hù)電路以防止昂貴的電池?fù)p壞。鋰離子電池充電要求很高，要保證終止電壓精度在1%之內(nèi)，目前各大半導(dǎo)體器件廠已開發(fā)出多種鋰離子電池充電的IC，以保證安全、可靠、快速地充電?，F(xiàn)在手機(jī)已十分普遍，手機(jī)中一部分是鎳氫電池，但靈巧型的手機(jī)則是鋰離子電池。正確地使用鋰離子電池對(duì)延長(zhǎng)電池壽命是十分重要的。1. 鋰-釩氧化物電池(Li-V6O13)鋰-釩氧化物電池以鋰為陽(yáng)極、釩氧化物為陰極、無(wú)機(jī)鹽的有機(jī)溶劑為電解質(zhì)組成。它的特點(diǎn)是可以充電。以2號(hào)電池為例，將鋰-釩氧化物電池與鋰-二氧化錳電池及鋰-亞硫酰氯電池相比較如表5所示。由表5可知，由于鋰-釩氧化物電池的額定電壓僅為2.8V，而且額定容量也小，故與其它兩種鋰電池相比，其比能量是最小的。該類圓柱形電池的主要參數(shù)如表6所示。從表6可看出，其充電次數(shù)(循環(huán)壽命)也不長(zhǎng)，所以這種可充電電池不久就由鋰離子電池替代了。2. 鋰離子電池(Li-Ion)鋰離子電池是目前應(yīng)用最為廣泛的鋰電池，它根據(jù)不同的電子產(chǎn)品的要求可以做成扁平長(zhǎng)方形、圓柱形、長(zhǎng)方形及扣式，并且有由幾個(gè)電池串聯(lián)在一起組成的電池組。鋰離子電池的額定電壓為3.6V(有的產(chǎn)品為3.7V)。充滿電時(shí)的終止充電電壓與電池陽(yáng)極材料有關(guān)：陽(yáng)極材料為石墨的4.2V；陽(yáng)極材料為焦炭的4.1V。不同陽(yáng)極材料的內(nèi)阻也不同，焦炭陽(yáng)極的內(nèi)阻略大，其放電曲線也略有差別，如圖1所示。一般稱為4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池。鋰離子電池的終止放電電壓為2.5V2.75V(電池廠給出工作電壓范圍或給出終止放電電壓，各參數(shù)略有不同)。低于終止放電電壓繼續(xù)放電稱為過放，過放對(duì)電池會(huì)有損害。鋰離子電池不適合用作大電流放電，過大電流放電時(shí)會(huì)降低放電時(shí)間(內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量)。因此電池生產(chǎn)工廠給出最大放電電流，在使用中應(yīng)小于最大放電電流。鋰離子電池對(duì)溫度有一定要求，工廠給出了充電溫度范圍、放電溫度范圍及保存溫度范圍。鋰離子電池對(duì)充電的要求是很高的，它要求精密的充電電路以保證充電的安全。終止充電電壓精度允差為額定值的1%(例如，充4.2V的鋰離子電池，其允差為0.042V)，過壓充電會(huì)造成鋰離子電池永久性損壞。鋰離子電池充電電流應(yīng)根據(jù)電池生產(chǎn)廠的建議，并要求有限流電路以免發(fā)生過流(過熱)。一般常用的充電率為0.25C1C（C是電池的容量，如C=800mAh，1C充電率即充電電流為800mA）。在大電流充電時(shí)往往要檢測(cè)電池溫度，以防止過熱損壞電池或產(chǎn)生爆炸。鋰離子電池充電分為兩個(gè)階段：先恒流充電，到接近終止電壓時(shí)改為恒壓充電，其充電特性如圖2所示。這是一種800mAh容量的電池，其終止充電電壓為4.2V。電池以800mA(充電率為1C)恒流充電，開始時(shí)電池電壓以較大的斜率升壓，當(dāng)電池電壓接近4.2V時(shí)，改成4.2V恒壓充電，電流漸降，電壓變化不大，到充電電流降為1/10C(約80mA)時(shí)，認(rèn)為接近充滿，可以終止充電(有的充電器到1/10C后啟動(dòng)定時(shí)器，過一定時(shí)間后結(jié)束充電)。各種鋰離子電池的性能如表7所示。表7(a)型號(hào)中的6位數(shù)字，前兩位為高度尺寸，中間兩位為寬度尺寸，后兩位為長(zhǎng)度尺寸(mm)。例如LIS063048，其高為6.7mm，寬為29.9mm，長(zhǎng)度為48mm。表7(b)型號(hào)的四位數(shù)字中，前兩位為直徑，后兩位為帶一位小數(shù)點(diǎn)的高度尺寸。例如LIR2025，它的直徑為20mm，高度為2.5mm。鋰離子電池保護(hù)元件及保護(hù)電路鋰離子電池在充電或放電過程中若發(fā)生過充、過放或過流時(shí)，會(huì)造成電池的損壞或降低使用壽命。為此，開發(fā)出各種保護(hù)元件及由保護(hù)IC組成的保護(hù)電路。它安裝在電池或電池組中，使電池獲得完善的保護(hù)。1. 正溫度系數(shù)聚合物保護(hù)元件Tyco公司最近推出了VLR230(512mm)及VLR170(3.610mm)自復(fù)式條狀保護(hù)元件，它專門用于鋰離子電池或鎳氫電池組作過流或過熱保護(hù)。它在正常溫度時(shí)自身電阻極低(如VLR230的阻值為0.015)，一旦超過閾值電流或閾值溫度，電阻會(huì)急劇升高而起到保護(hù)作用(該保護(hù)元件串聯(lián)在電池電路中，有的安裝在電池中)。元件的特性如圖3所示，電路如圖4所示。這種保護(hù)元件在有短路及過充或過放情況發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生大量的熱使電池溫度升高，由于保護(hù)元件的高阻抗而得到保護(hù)。當(dāng)故障排除或斷開電路時(shí)，它有自復(fù)作用(即回到低阻抗)。在60以下VLR170可提供700mA、VLR230可提供900mA充電或放電電流。兩元件耐壓均為12V。2. 鋰離子保護(hù)器ICTexas公司最近開發(fā)出內(nèi)部集成了MOSFET開關(guān)的鋰離子電池保護(hù)器IC，其尺寸僅為4.553.440.88mm(型號(hào)為VCC3952A)，它適用于4mm厚的手機(jī)鋰離子電池作保護(hù)用。它外部?jī)H需要一個(gè)0.1F的表面貼裝式電容。器件工作電流5A，可通過3A電流，有4.2V4.35V四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)過壓電壓。它還可用于單鋰離子電池中。本刊2000年第5期發(fā)表了“鋰-離子電池保護(hù)器ICAIC1811”一文。該文較詳細(xì)地介紹了它的工作原理及有關(guān)電路，這里不再介紹。最近Dallas公司開發(fā)了高精度鋰離子電池監(jiān)控器DS2760。它包括一個(gè)鋰離子電池保護(hù)電路及一個(gè)25m的電流敏感電阻(電流檢測(cè)電阻)，該器件是3.252.75mm管芯封裝。其中有10位電流A/D變換器、10位電壓A/D變換器、一個(gè)正負(fù)10位溫度傳感器及EEPROM等。它采用單線與主系統(tǒng)通信來控制電池的充、放電，全面地保護(hù)鋰離子電池。有興趣的讀者可從網(wǎng)上查閱該監(jiān)控器的有關(guān)內(nèi)容(網(wǎng)址：)。應(yīng)用注意事項(xiàng)鋰離子電池應(yīng)用注意事項(xiàng)除與上述不可充電的鋰電池相同外，在充電方面還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 鋰離子電池有4.1V及4.2V終止充電的不同品種，因此在充電時(shí)注意的是4.1V的電池不能用4.2V的充電器充電，否則會(huì)有過充的危險(xiǎn)(4.1V與4.2V的充電器用的充電器IC是不同的!)。2. 對(duì)電池充電時(shí)，其環(huán)境溫度不能超過產(chǎn)品特性表中所列的溫度范圍。3. 不能反向充電。4. 不能用充鎳鎘電池的充電器(充三節(jié)鎳鎘電池的)來充鋰離子電池(雖然額定電壓一樣，都是3.6V)，但充電方式不同，容易造成過充。在放電方面應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 鋰離子電池放電電流不能超過產(chǎn)品特性表中給出最大放電電流。放電電流較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高的溫度(損耗能量)，減少放電時(shí)間，若電池中無(wú)保護(hù)元件會(huì)產(chǎn)生過熱而損壞電池。2. 不同溫度下放電曲線是不同的，如圖5所示。從圖中可以看出，在不同的溫度下，其放電電壓及放電時(shí)間也不同。在-20放電時(shí)情況最差。在貯存方面：1. 電池若長(zhǎng)期貯存，要保持在50%放電態(tài)。2. 電池應(yīng)保存在低溫、干燥壞境中。3. 要遠(yuǎn)離熱源，也不要置于陽(yáng)光直射的地方。鋰離子電池不適合用作大電流放電，過大電流放電時(shí)會(huì)降低放電時(shí)間(內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量)。因此電池生產(chǎn)工廠給出最大放電電流，在使用中應(yīng)小于最大放電電流。鋰離子電池對(duì)溫度有一定要求，工廠給出了充電溫度范圍、放電溫度范圍及保存溫度范圍。鋰離子電池對(duì)充電的要求是很高的，它要求精密的充電電路以保證充電的安全。終止充電電壓精度允差為額定值的1%(例如，充4.2V的鋰離子電池，其允差為0.042V)，過壓充電會(huì)造成鋰離子電池永久性損壞。鋰離子電池充電電流應(yīng)根據(jù)電池生產(chǎn)廠的建議，并要求有限流電路以免發(fā)生過流(過熱)。一般常用的充電率為0.25C1C（C是電池的容量，如C=800mAh，1C充電率即充電電流為800mA）。在大電流充電時(shí)往往要檢測(cè)電池溫度，以防止過熱損壞電池或產(chǎn)生爆炸。鋰離子電池充電分為兩個(gè)階段：先恒流充電，到接近終止電壓時(shí)改為恒壓充電，其充電特性如圖2所示。這是一種800mAh容量的電池，其終止充電電壓為4.2V。電池以800mA (充電率為1C)恒流充電，開始時(shí)電池電壓以較大的斜率升壓，當(dāng)電池電壓接近4.2V時(shí)，改成4.2V恒壓充電，電流漸降，電壓變化不大，到充電電流降為1/10C(約80mA)時(shí)，認(rèn)為接近充滿，可以終止充電(有的充電器到1/10C后啟動(dòng)定時(shí)器，過一定時(shí)間后結(jié)束充電)。各種鋰離子電池的性能如表7所示。表7(a)型號(hào)中的6位數(shù)字，前兩位為高度尺寸，中間兩位為寬度尺寸，后兩位為長(zhǎng)度尺寸(mm)。例如LIS063048，其高為6.7mm，寬為29.9mm，長(zhǎng)度為48mm。表7(b)型號(hào)的四位數(shù)字中，前兩位為直徑，后兩位為帶一位小數(shù)點(diǎn)的高度尺寸。例如LIR2025，它的直徑為20mm，高度尺寸。例如LIR2025，它的直徑為20mm，高度為2.5mm。鋰離子電池保護(hù)元件及保護(hù)電路鋰離子電池在充電或放電過程中若發(fā)生過充、過放或過流時(shí)，會(huì)造成電池的損壞或降低使用壽命。為此，開發(fā)出各種保護(hù)元件及由保護(hù)IC組成的保護(hù)電路。它安裝在電池或電池組中，使電池獲得完善的保護(hù)。1. 正溫度系數(shù)聚合物保護(hù)元件Tyco公司最近推出了VLR230(512mm)及VLR170(3.610mm)自復(fù)式條狀保護(hù)元件，它專門用于鋰離子電池或鎳氫電池組作過流或過熱保護(hù)。它在正常溫度時(shí)自身電阻極低(如VLR230的阻值為0.015)，一旦超過閾值電流或閾值溫度，電阻會(huì)急劇升高而起到保護(hù)作用(該保護(hù)元件串聯(lián)在電池電路中，有的安裝在電池中)。元件的特性如圖3所示，電路如圖4所示。這種保護(hù)元件在有短路及過充或過放情況發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生大量的熱使電池溫度升高，由于保護(hù)元件的高阻抗而得到保護(hù)。當(dāng)故障排除或斷開電路時(shí)，它有自復(fù)作用(即回到低阻抗)。在60以下VLR170可提供700mA、VLR230可提供900mA充電或放電電流。兩元件耐壓均為12V。2. 鋰離子保護(hù)器ICTexas公司最近開發(fā)出內(nèi)部集成了MOSFET開關(guān)的鋰離子電池保護(hù)器IC，其尺寸僅為4.553.440.88mm(型號(hào)為VCC3952A)，它適用于4mm厚的手機(jī)鋰離子電池作保護(hù)用。它外部?jī)H需要一個(gè)0.1F的表面貼裝式電容。器件工作電流5A，可通過3A電流，有4.2V4.35V四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)過壓電壓。它還可用于單鋰離子電池中。本刊2000年第5期發(fā)表了“鋰-離子電池保護(hù)器ICAIC1811”一文。該文較詳細(xì)地介紹了它的工作原理及有關(guān)電路，這里不再介紹。最近Dallas公司開發(fā)了高精度鋰離子電池監(jiān)控器DS2760。它包括一個(gè)鋰離子電池保護(hù)電路及一個(gè)25m的電流敏感電阻(電流檢測(cè)電阻)，該器件是3.252.75mm管芯封裝。其中有10位電流A/D變換器、10位電壓A/D變換器、一個(gè)正負(fù)10位溫度傳感器及EEPROM等。它采用單線與主系統(tǒng)通信來控制電池的充、放電，全面地保護(hù)鋰離子電池。有興趣的讀者可從網(wǎng)上查閱該監(jiān)控器的有關(guān)內(nèi)容(網(wǎng)址：)。應(yīng)用注意事項(xiàng)鋰離子電池應(yīng)用注意事項(xiàng)除與上述不可充電的鋰電池相同外，在充電方面還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 鋰離子電池有4.1V及4.2V終止充電的不同品種，因此在充電時(shí)注意的是4.1V的電池不能用4.2V的充電器充電，否則會(huì)有過充的危險(xiǎn)(4.1V與4.2V的充電器用的充電器IC是不同的!)。2. 對(duì)電池充電時(shí)，其環(huán)境溫度不能超過產(chǎn)品特性表中所列的溫度范圍。3. 不能反向充電。4. 不能用充鎳鎘電池的充電器(充三節(jié)鎳鎘電池的)來充鋰離子電池(雖然額定電壓一樣，都是3.6V)，但充電方式不同，容易造成過充。在放電方面應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 鋰離子電池放電電流不能超過產(chǎn)品特性表中給出最大放電電流。放電電流較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高的溫度(損耗能量)，減少放電時(shí)間，若電池中無(wú)保護(hù)元件會(huì)產(chǎn)生過熱而損壞電池。2. 不同溫度下放電曲線是不同的，如圖5所示。從圖中可以看出，在不同的溫度下，其放電電壓及放電時(shí)間也不同。在-20放電時(shí)情況最差。在貯存方面：1. 電池若長(zhǎng)期貯存，要保持在50%放電態(tài)。2. 電池應(yīng)保存在低溫、干燥壞境中。3. 要遠(yuǎn)離熱源，也不要置于陽(yáng)光直射的地方。2004年我國(guó)原電池產(chǎn)值為420億元，比2003年增長(zhǎng)16.4%。二次電池累計(jì)產(chǎn)量為451億伏安，比2003年增長(zhǎng)17.12%。2004年全年電池進(jìn)口金額為32.8億美元。全年電池行業(yè)共完成出口41.1億美元，其中原電池出口金額為9.5 億美元，蓄電池出口為31.6億美元。2004年電池行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的特點(diǎn)是：行業(yè)投資活躍，廠商數(shù)量進(jìn)一步增加；市場(chǎng)資源向優(yōu)勢(shì)大企業(yè)集中；從地域上講，生產(chǎn)進(jìn)一步向華東和華南地區(qū)集中；行業(yè)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)例如盈利能力、成長(zhǎng)性、營(yíng)運(yùn)能力和償債能力比上一年都有較大幅度的提高；在兩大類電池產(chǎn)品中，二次電池的產(chǎn)量和金額增長(zhǎng)幅度都高于一次電池，我國(guó)電池生產(chǎn)大國(guó)的地位進(jìn)一步得到鞏固。2004年行業(yè)市場(chǎng)特征是：電池新材料市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)結(jié)構(gòu)有待改善；鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完整；材料配套方面占有一定優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能電池市場(chǎng)發(fā)展迅速，硅材料需求增加。龍頭企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益大幅度提高。比亞迪鎳電池產(chǎn)品與2004年的需求穩(wěn)定增長(zhǎng)，銷售額超過15億元人民幣，較上一年增長(zhǎng)23.8%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)比上年增長(zhǎng)15.6%；保定風(fēng)帆蓄電池有限公司2004年共實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入9.99億元，同比增長(zhǎng)45.7%，利潤(rùn)6018萬(wàn)元，利潤(rùn)與去年大體持平。預(yù)測(cè)2005年我國(guó)硅材料生產(chǎn)能力達(dá)到500噸，硅材料產(chǎn)量達(dá)到200噸國(guó)產(chǎn)晶體硅太陽(yáng)能電池及系統(tǒng)價(jià)格下降到25元/ Wp；其他類型新型電池的產(chǎn)量和需求也都會(huì)出現(xiàn)一定幅度的上升。電池行業(yè)的投資機(jī)會(huì)主要包括以下三個(gè)方面：電池正極、負(fù)極材料、電解液市場(chǎng)已相對(duì)成熟，而鋰電池隔離膜的國(guó)產(chǎn)化過程蘊(yùn)含著較大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)；太陽(yáng)能電池新材料的研發(fā)和應(yīng)用重點(diǎn)應(yīng)各有側(cè)重，有機(jī)材料將是太陽(yáng)能電池材料的首選；燃料電池新材料應(yīng)積極研發(fā)，瞄準(zhǔn)未來電動(dòng)汽車對(duì)燃料電池的巨大需求，努力實(shí)現(xiàn)催化劑、導(dǎo)電膜和雙極板等材料國(guó)產(chǎn)化的大規(guī)模應(yīng)用。本研究報(bào)告由我公司能源研究項(xiàng)目組的數(shù)位電池研究領(lǐng)域內(nèi)的專家共同撰寫而成，報(bào)告的數(shù)據(jù)來源主要是國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)海關(guān)、國(guó)內(nèi)各大數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)站、全國(guó)及海外上百種相關(guān)報(bào)紙雜志的基礎(chǔ)信息以及電池專業(yè)研究單位等公布和提供的大量資料，獲得了準(zhǔn)確的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。中國(guó)電池行業(yè)今年預(yù)期60%增長(zhǎng) 鋰電池等帶動(dòng)升幅2004年08月03日11:44 新浪網(wǎng)上海頻道環(huán)球資源Global Sources Ltd. (NASDAQ NM: GSOL)日前發(fā)表一項(xiàng)名為“中國(guó)電池供應(yīng)商的生產(chǎn)能力”(Batteries: Supplier Capability in China)的市場(chǎng)資訊報(bào)告；報(bào)告顯示中國(guó)電池制造商正在改良他們的生產(chǎn)技術(shù)及增加額外的生產(chǎn)能力，以應(yīng)付今年預(yù)期介乎20%至60%的出口增長(zhǎng)。此報(bào)告共介紹了213家位于廣東、上海、浙江、江蘇、天津、沈陽(yáng)、福建和哈爾濱主要電池制造中心的制造商；并探討了在未來12個(gè)月內(nèi)有關(guān)生產(chǎn)策略、行業(yè)趨勢(shì)等問題。出版這份報(bào)告的環(huán)球資源電子業(yè)務(wù)部出版人馬思禮(Mark A. Saunderson)先生表示：“中國(guó)大陸的電池制造業(yè)正在快速增展，目前占全球供應(yīng)量的三分之一；中國(guó)大陸的公司為領(lǐng)導(dǎo)業(yè)界的電子及通訊公司如Sanyo和Alcatel，與及頂尖零售商如Wal-Mart和Carrefour供應(yīng)產(chǎn)品?！痹?003年，中國(guó)大陸的公司共生產(chǎn)了總數(shù)達(dá)200億件原電池，其中180億個(gè)單位作出口用途；去年出產(chǎn)電池可分為：4億5,000萬(wàn)件鋰電池、7億件鎳金屬氫電池、超過8億件鎳鎘電池及3,500萬(wàn)件千伏安時(shí)(KVAh) 鉛酸電池。由于受訪的鋰電池制造商已準(zhǔn)備提高他們的出口產(chǎn)量最少60%，因此上述數(shù)量可能會(huì)繼續(xù)上升，而堿性電池和鎳鎘電池的出口年增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)將以20%速度增長(zhǎng)。制造商額外的生產(chǎn)能力亦已設(shè)置完成，有關(guān)的改善主要是用以支持鋰電池的生產(chǎn)。此外，很多新加入電池行業(yè)的公司亦正在建設(shè)廠房，特別是生產(chǎn)鋰聚合物電池 。由政府和若干中國(guó)大陸大學(xué)研究中心提供的研究及開發(fā)(R&D)支持正協(xié)助中國(guó)大陸電池行業(yè)的成長(zhǎng)；制造商們亦正在增購(gòu)生產(chǎn)設(shè)備及采用自動(dòng)化生產(chǎn)線，并同時(shí)增加研究及開發(fā)占他們營(yíng)收的比率。其它的研究重點(diǎn)包括：各種類電池的產(chǎn)量均正在增長(zhǎng)，其中包括鋰電池、鎳金屬氫電池、鎳鎘電池、鉛酸電池和鈕扣電池；廣東省主導(dǎo)中國(guó)大陸電池行業(yè)的生產(chǎn)及出口，在2003年1月至2004年3月期間，廣東省電池出口額占中國(guó)大陸總出口額的一半；超過一半受訪的中國(guó)大陸電池制造商的50%營(yíng)業(yè)收入乃源自出口產(chǎn)品；制造商正在探索新的原料和配方以延長(zhǎng)電池的使用壽命、增強(qiáng)耐熱性、減輕重量和提高能量密度。加強(qiáng)對(duì)“綠色”環(huán)保電池的研究，研發(fā)專家正在尋找方法減輕不同類型電池的鉛、鎘與汞的含量。這份共207頁(yè)的“中國(guó)電池供應(yīng)商的生產(chǎn)能力”是環(huán)球資源市場(chǎng)資訊報(bào)告系列中最新發(fā)行的一份市場(chǎng)資訊報(bào)告，環(huán)球資源根據(jù)實(shí)地的工廠考察、采訪及廣泛的問卷調(diào)查所得之結(jié)果編輯這些市場(chǎng)資訊報(bào)告；有關(guān)的報(bào)告協(xié)助買家作出重要的采購(gòu)決策。這份報(bào)告亦是環(huán)球資源采購(gòu)及產(chǎn)品資訊服務(wù)的其中一部份，這包括貿(mào)易雜志、網(wǎng)上市場(chǎng)推廣及展覽會(huì)。 科普知識(shí) 鋰電池的基本充電常識(shí)以及鋰電池使用小經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容提要：一 對(duì)于充電時(shí)間問題的回答二 鋰電池充電過程三 鋰電池的使用四 關(guān)于USB充電五 參考文獻(xiàn)一最近很多朋友在討論第一次給鋰電池充電是不是需要8小時(shí)的問題。現(xiàn)在可以告訴大家，答案是不需要。鋰電池(Li-ion)是個(gè)比較純凈的系統(tǒng)，他不需要象鎳氫電池(NiMH)一樣要先被激活才能正常使用。對(duì)鋰電池的第一次充電和第5次、第50次充電完全沒有區(qū)別。一塊用完的鋰電池到充滿電的充電所需要的時(shí)間大約為3個(gè)小時(shí)。很多PDA廠家在產(chǎn)品說明書上寫明要充電8個(gè)小時(shí)，這其實(shí)是針對(duì)NiMH來說的，不是針對(duì)鋰電池! （參見文獻(xiàn)1） 因?yàn)榇蠖鄶?shù)PDA廠家是不直接生產(chǎn)電池的，在不知道使用的是NiMH電池還是Li-ion電池的情況下，說明書上寫8小時(shí)對(duì)廠家來說是一個(gè)萬(wàn)全之策，但是這樣無(wú)疑造成了用戶使用上困惑。二鋰電池的充電過程分為三個(gè)階段（參見文獻(xiàn)1、2）：1衡流充電過程。鋰電池在充電的第一個(gè)階段采用恒定電流對(duì)電池進(jìn)行充電，直到電壓達(dá)到4.2V為止。耗時(shí)大概為75分鐘，充電的電量大概為總電量的70%。2衡壓充電過程。第一個(gè)階段結(jié)束后充電器保持4.2V的恒定電壓繼續(xù)充電，當(dāng)電流下降到小于第一階段充電電流的3%時(shí)，第二階段完成。耗時(shí)大概為105分鐘，充電電量達(dá)到100%3在第二個(gè)步驟完成后可能還會(huì)有一小段時(shí)間的充電過程，這主要是為了補(bǔ)償電池的小規(guī)模自放電現(xiàn)象以及電池保護(hù)電路的消耗。很多聲稱快速充電器的產(chǎn)品實(shí)際上就是省去了第2、3步驟，所以大概1小時(shí)就搞定充電，但實(shí)際得到的電量只有70%.一般的鋰電池內(nèi)部都配有完善的保護(hù)電路以防止不正確的使用而損壞電池（主要是過度充電和放電）。一般在第3個(gè)過程結(jié)束之后，保護(hù)電路能夠自動(dòng)停止充電活動(dòng)。無(wú)論是第1次還是第n次充電，總是遵循上述3個(gè)步驟，因此8個(gè)小時(shí)的充電時(shí)間是完全沒有必要的。而且要注意的是，有些時(shí)候在步驟3結(jié)束后 保護(hù)電路可能因?yàn)槟撤N原因而沒有停止充電，如果這樣 連續(xù)補(bǔ)充充電的話(trickle charging)，會(huì)對(duì)鋰電池造成很大傷害，從而影響使用壽命。所以在一般充電器指示充電完成后，最多再放1，2個(gè)小時(shí)就應(yīng)該取出來備用