充電電池簡介電池的主要性能指標(biāo)

1、充電電池簡介 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)計有關(guān)（比如安全閥失效、鋰離子電池沒有保護電路等）。2容量按照IEC標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)規(guī)定，鎳氫和鎳鎘電池是指在255C的條件下， 以0.1C充電16小時，以0.2C放電至1.0V時放出的容量。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，以0.2C放電至2.75V時放出的容量。容量單位：安時（Ah）或毫安時（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 用專門儀器測試。充電態(tài)內(nèi)阻和放電態(tài)內(nèi)阻有差異，放電態(tài)內(nèi)阻稍大， 而且不太穩(wěn)定。內(nèi)阻越大，

2、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.大電流放電能力般用于動力電池主要與電池材料、生產(chǎn)工藝有關(guān),充電電池的典型結(jié)構(gòu)1.正極板2負極板3隔膜4電解液5. 鋼殼/塑膠外殼充電電池的可靠性測試項目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自放電特性6. 不同溫度自放電特性7儲存特性8.過放電特

3、性9不同溫度內(nèi)阻特性10. 高溫測試11. 溫度循環(huán)測試12. 跌落測試 13.振動測試14.容量分布測試15. 內(nèi)阻分布測試16. 靜態(tài)放電測試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 SANY0 或松下標(biāo)準(zhǔn)鎳氫電池優(yōu)點1比能量密度高：是鎳鎘電池的1.5-2倍多。2環(huán)保3無記憶效應(yīng)4. 循環(huán)壽命長：在正確使用條件下可循環(huán)使用500次以上。缺點1自

4、放電率高：滿電常溫下存儲自放電率 3035%2. 高溫性能差3. 在過充和過放時會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，負極主要為無污染物質(zhì)貯氫合金粉(M),電解液是氫氧化鉀的水溶液。FROM麗忖:議I正扱反應(yīng)（陰極）*負極反應(yīng)（陽扱）11充電訐HINi(OH)2 +OH-NIOOH +H 2O+e-M+ H 20 +fMH+OH過充電j HI40H f2H2O +O2+4e2H2O + O2+4e-40H，放電卩NiOOIJ+ H2O +e-NiCOH)2+ OH* .MH+ OH -M +H2O 2過放電芒12H2O +2e-H2+2OHH2+2OH 2

5、H2O +2&鎳氫電池設(shè)計時，容量實際上是由正極限制的，負極容量設(shè)計過剩， 以保證過充電時候，正極產(chǎn)生的氧氣可以到負極反應(yīng)，電池的內(nèi)壓不會有明顯升高。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， 為使電池達到長期使用的目的，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，此外還可以采用其它的控制方法。1. 應(yīng)在環(huán)境溫度1030 C下充電，此時充電效率最佳。環(huán)境溫度低于0C時，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40C時，充電效率會下降。這會使電池性能惡化，發(fā)生泄漏。2. - V值：5-10mV/只，充電過程中，如

6、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：0.81C /min，用熱敏電阻或溫度傳感器探測電池溫度， 單位時間內(nèi)電池溫度上升達到預(yù)設(shè)值時，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48C, 其他電池為50C，如果充電過程中電池過熱會對電池壽命及其他性 能造成影響，為此，當(dāng)電池溫度達到預(yù)設(shè)值，終止充電并轉(zhuǎn)為涓流充電。- V檢測線路在開始充電后一定時間內(nèi)啟動，但在此時間內(nèi)dT/dt 可以啟動。5. 初始延時：10分鐘，防止- V檢測線路在開始充電后一定時間內(nèi)啟動。因為，鎳氫電池在放置較長時間或過放后充電電壓會有波動（假-

7、 V）,此時延時的設(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 會增加，造成電池性能降低。7. 充電總時間：1020小時（視充電電流的大?。?，即使是涓流充電， 長時間過充也會造成電池性能惡化，為防止涓流或其他充電下過充， 建議設(shè)立一個保護性的總充電時間控制。8. 要堅決避免反極充電。反極充電會造成電池內(nèi)壓升高，激活安全閥，使電池泄漏，性能惡化，甚至電池會破裂。9. 不要將電池反極充電或大電流過充，否則會造成氣體快速產(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1. 鎳氫電池的放電終止電壓非常關(guān)鍵，必須在 1.01.1

8、V之間，超過 了這個終止電壓可能有過放的危險， 過放會造成排氣，對電池損害很 大。2. 放電時環(huán)境溫度應(yīng)在-1045C度，超過此范圍，放電容量會嚴重下 降，長期在高低溫環(huán)境下工作，容量會衰減很快。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. 過放電會損害電池特性，放電時要有過放保護。儲存1將電池儲存在干燥、無腐蝕性氣體、溫度在 -2035 C之間的地方。2. 長期儲存會加速電池自放電和活性物質(zhì)鈍化，電池電壓和容量會下降重復(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

9、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)計使用密閉的電池盒，在一些情況下，電池有氣體放出，如有點火源出現(xiàn)，可能有電池破裂的危險。組合電池的注意事項1. 組合數(shù)量不要超過6個，只能串聯(lián)使用。2. 要嚴格控制放電電壓，一般終止電壓在1.1V （指單體電池電壓）3. 要嚴格控制充電，不能過充，要用- V控制。鋰離子電池簡介 鋰離子電池的正極活性材料是鉆酸鋰 （LiCoO2-氧化鉆鋰），負 極活性材料是碳材。電池通過正極的鋰離子在負極的鍵入與遷出實現(xiàn) 電池的充放電過程。鋰離子電池有各種形狀（圓柱

10、形、長方形等）以 適合不同產(chǎn)品的需要，其容量一般有幾百毫安時到幾安時。另外，可 將幾個鋰離子電池串聯(lián)在一起，并與電池保護器封裝在一起組成電池 組。優(yōu)點1. 單體電壓高：3.63.8V，充滿電時的電壓（終止充電電壓）一般為4.2V,終止放電電壓不低于2.5V。2. 比能量大：100135Wh/kg，是鎳氫的1.5倍，鎳鎘2倍。3. 循環(huán)壽命長：一般500次，甚至1000次。4. 安全，無公害，無記憶，無污染。5. 自放電低：室溫下滿電存儲1個月的自放電率約10%左右（鎳鎘2530%,鎳氫 3035%）。6. 溫度范圍廣：20+60 C缺點1. 成本高：LiCoO2價格高（幾十萬元/噸）。2. 不

11、能大電流放電，內(nèi)阻相對較大，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，工 作時間為4小時；若以2A （0.67C）電流放電時，工作時間為 1.25 小時（相當(dāng)于2.5Ah 了）;若以3A （1C）電流放電，工作時間僅為為0.6小時（相當(dāng)于1.8Ah 了）3. 需要保護電路控制。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），對電池有損害 放電曲線電吃電丘124 & 6 4 23 3 3 300&11522.5充電 鋰離子電池充電的需求有：（1）過充保護 終止充電電壓精 度在額定值的1%之內(nèi)（過壓充電

12、可能對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 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產(chǎn)生溫度過高， 不僅會損壞電池并可能引起爆炸。 因此在大電流充電時，需要對電池 進行溫度檢測，并且在超過設(shè)定充電溫度時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。完善的充電器可對過放的電池進行挽救修復(fù)，即在充電前進行預(yù)處 理。充電前檢測電池的電壓：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1/1

13、0C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，在充電過程中 斜率逐步降低，充到接近4.2V時，恒流充電階段結(jié)束。接著以 4.2V 恒壓充電，在恒壓階段充電時，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，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，啟動定時器，經(jīng)一段定 時后，結(jié)束充電。005115225ffxrnuttKi “hin|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，

14、不僅具有液態(tài)鋰離子電芯的高電壓、長循環(huán)壽命、放電電壓平穩(wěn)以及清潔無污染等特點，而且消 除了液態(tài)鋰離子電池存在的爆炸的安全隱患。 同時外形更靈活、方便, 重量更輕巧。產(chǎn)品性能均達到或超過液態(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，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，一旦發(fā)生安全隱患，不會爆炸，只會鼓脹。2. 超薄設(shè)計：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

15、鋼殼液鋰容量高1015%。5內(nèi)阻?。耗軌蜃鞯?5mQ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麗口昭口酬I LiCoO J員極C:：iSi. 必麗口昭口E3H正殽 LiCoQ|員極C據(jù)新華網(wǎng)報道：世界上第一輛聚合物鋰離子電池電動轎車15日在哈爾濱國際會展體育中心亮相。專家考核后認為，這種電動車用聚合物 鋰離子電池處于國際領(lǐng)先地位，具有廣闊的應(yīng)用前景。記者在現(xiàn)場看到，這臺電動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86塊聚

16、合物鋰離子電池取代了原來 的汽油發(fā)動機。據(jù)該車司機楊喜海介紹，這臺電動轎車在行駛中運行 平穩(wěn)，最高時速可達12 0公里，一次充電可供汽車行駛3 16公里。 據(jù)悉，這種電動轎車的充電時間需要4個小時， 使用普通的2 2 0 V 電源即可，在旅行中可以很方便地在賓館、飯店等場所進行充電。 據(jù) 了解，由黑龍江省中強能源科技有限公司研制的這種電動車用聚合物 鋰離子電池，有效地解決了一次充電行駛里程和初始價格這兩個影響 電動汽車發(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，可以滿足動力車使用的需要。 鉛酸蓄電池 優(yōu)點1. 免維護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1. 有污染2. 體積大3比容量低結(jié)構(gòu)1. 陽板及陰板：陽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)更具有高度之電解液吸收力及保液能 力，且能滿足離子之傳導(dǎo)性。3. 安全塞：在電池因不當(dāng)?shù)氖褂没蜻^充電的結(jié)果，會導(dǎo)致電池內(nèi)部 壓力不正常的提高，此時安全塞會打開，使過多的氣體釋出電池，內(nèi) 部