電池專業(yè)知識(shí)課件

1、電池專業(yè)知識(shí)浙江凱恩電池有限公司品保部-陳靖電池專業(yè)知識(shí)浙江凱恩電池有限公司2目錄1. 電池發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介2. 電池分類3. 工作原理4. 電池制造流程5. 電池術(shù)語(yǔ)6. 電池命名原則7. 電池應(yīng)用2目錄1. 電池發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介3電池發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介 目前全球各類電池年消耗量在700億節(jié)以上，預(yù)計(jì)到2015年將達(dá)到1500億節(jié)。目前全球估計(jì)人年均使用電池為12節(jié)左右，其中發(fā)達(dá)國(guó)家人均年用量約在25節(jié)左右，發(fā)展中國(guó)家年人均用量在5-10節(jié)左右，2005年中國(guó)電池人均年消耗電池估計(jì)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(yù)計(jì)到2010年二次電池的年消耗量至少達(dá)到將達(dá)到年

2、300億節(jié)，2015年將達(dá)到700億節(jié) ，市場(chǎng)非常巨大。3電池發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介 目前全球各類電池年消耗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(guó)對(duì)環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，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(yīng)等原因已日益顯出其弊病，（歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)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(zhǎng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)正成為二次電池的發(fā)展方向，預(yù)計(jì)在五年內(nèi)鎳氫電池將絕大部分取代原來(lái)的鉛酸和鎳鎘電池的市場(chǎng)，而傳統(tǒng)的鋰離子二次電池由于安全性能方面的負(fù)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(yù)計(jì)在十年內(nèi)，在二次電

3、池市場(chǎng)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。4 商品化的二次電池通常有：鉛酸電池、鎳鎘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(dòng)，則稱為干電池。由于電池反應(yīng)本身不可逆或可逆反應(yīng)很難進(jìn)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(xí)慣上又稱蓄電池，即充放電能反復(fù)多次循環(huán)使用的一類電池。 電池分類5 按工作性質(zhì)：電池分類6項(xiàng)目 鎳鎘電池 鎳氫電池鋰電池負(fù)載能力最強(qiáng)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(zhǎng)久有無(wú)污染有無(wú)無(wú)幾種常見(jiàn)二次充電電池比較 6項(xiàng)目 鎳鎘電池 鎳氫電池鋰電池負(fù)載能力最強(qiáng)好一般電

4、池保養(yǎng)需7工作原理 電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置。放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能貯存起來(lái)。一次電池的反應(yīng)是不可逆的；二次電池的反應(yīng)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(zhǎng)，并且無(wú)記憶效應(yīng)。鎳氫電池正極的活性物質(zhì)為NiOOH（放電時(shí)）和Ni(OH)2(充電時(shí))，負(fù)極板的活性物質(zhì)為H2（放電時(shí)）和H2O（充電時(shí)），電解液采用30%的氫氧化鉀溶液，充放電時(shí)的電化學(xué)反應(yīng)如下： 充電 正極 Ni(OH)2+OH- -e NiOOH+H2O 放電 充電 負(fù)極 H2O+ e 1/2H2 +OH- 放電 充電 總反應(yīng) Ni(OH)2 NiOOH+1/2H2

5、放電 7工作原理 電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置。放電時(shí)，8 充電時(shí)，負(fù)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(shí)氫氣在負(fù)極上被消耗掉，正極由氫氧化鎳變成氫氧化亞鎳。 電池過(guò)量充電時(shí)，正極板析出氧氣，負(fù)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(shí)擴(kuò)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(guò)千分之幾,故鎳氫電池也可以做成密封型結(jié)構(gòu)。8 充電時(shí)，負(fù)極析出氫氣，貯存在容器中，正極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

6、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(fù)極板；薄型無(wú)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(fù)極板與隔離正負(fù)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(guò)密封圈和蓋帽將其密封起來(lái)。9電池制造流程鎳氫電池的基本結(jié)構(gòu) 10制造流程 封口化成分選包裝負(fù)極卷繞滾槽注液放密封圈點(diǎn)蓋帽配膠正極10制造流程 封口化成分選包裝負(fù)極卷繞滾槽注液放密封圈點(diǎn)蓋帽11電池術(shù)語(yǔ)電池 “電池”即是“化學(xué)電源”，它是一個(gè)由化學(xué)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

7、電的，當(dāng)設(shè)計(jì)的容量用完后要更換新電池，它的優(yōu)點(diǎn)是使用方便，它的缺點(diǎn)是大量的廢棄電池對(duì)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(dāng)電池的電量用到一定程度時(shí)可以用規(guī)定的充電器充電以恢復(fù)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(yǔ)。 電池的容量 電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。電池的額定量是指設(shè)計(jì)與制造電池時(shí)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。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(shí)際容量是指電池在一定的放電條件下所

8、放出的實(shí)際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴(yán)格來(lái)講，電池容量應(yīng)指明充放電條件）。容量常見(jiàn)單位有：mAh、Ah=1000mAh）。 11電池術(shù)語(yǔ)電池 12電池內(nèi)阻 是指電池在工作時(shí)，電流流過(guò)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(huì)導(dǎo)致電池放電工作電壓降低，放電時(shí)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(gè)重要參數(shù)。注：一般以充電態(tài)內(nèi)阻為標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測(cè)量，而不能用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)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(lái)

9、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(shí)”，“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 /h1000mAh=100mA。放電電流是100mA。 12電池內(nèi)阻 13內(nèi)壓 指電池的內(nèi)部氣壓，是密封電池在充放電過(guò)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。高倍率的連續(xù)過(guò)充，會(huì)導(dǎo)致電池溫度升高、內(nèi)壓增大，嚴(yán)重時(shí)對(duì)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(shí)間及循環(huán)壽命變短等。 循環(huán)壽

10、命 二次電池經(jīng)歷一次充放電稱為一個(gè)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(fù)充放電的使用下，電池容量會(huì)逐漸下降，一般以電池的額定容量為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)電池容量降至其60%或80%時(shí)的充放電次數(shù)稱為循環(huán)壽命。13內(nèi)壓 14為什么要化成 電池制造后，通過(guò)一定的充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活，改善電池的充放電性能及自放電、儲(chǔ)存等綜合性能的過(guò)程稱為化成，電池只有經(jīng)過(guò)化成后才能體現(xiàn)真實(shí)性能。 什么是分容 電池在制造過(guò)程中，因工藝原因使得電池的實(shí)際容量不可能完全一致，通過(guò)一定的充放電制度檢測(cè)，并將電池按容量分類的過(guò)程稱為分容。不同容量的電池組合在

11、一起使用會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)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(guò)程中，容量差異導(dǎo)致充電時(shí)有些電池被過(guò)充，有些電池未充滿電，放電時(shí)有容量高的電池未放完電，而容量低的則被過(guò)放。如此惡性循環(huán)，電池受到損害而漏液或低（零）電壓。14為什么要化成 15電池的命名Exp: AAA 21 (250) F 按IEC標(biāo)準(zhǔn)代表電池高度,若1則省略 按IEC標(biāo)準(zhǔn)代表電池直徑 A: 16.0mm AA:14.0mm AAA: 10.0mm SC: 22.0mm N : 11.6mm 電池標(biāo)準(zhǔn)高度 (單位:mm) 電池標(biāo)稱容量 (單位:mAh) 代表電池是高帽或平帽 H (高帽

12、) ;F(平帽)15電池的命名Exp: AAA 21 (25016電池的應(yīng)用 電池的應(yīng)用主要分為工業(yè)用市場(chǎng)和民用市場(chǎng)，當(dāng)然也有少數(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。 隨著數(shù)碼行業(yè)的爆破性增長(zhǎng)，鎳氫電池以其實(shí)惠、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越得到玩家的青睞和批量采購(gòu)，用途也從傳統(tǒng)的小家電產(chǎn)品：手電筒、鐘表、燈具、收音機(jī)、錄音機(jī)、剃須刀、洗手機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、美容器、電動(dòng)牙刷等方面廣泛應(yīng)用到MP3、PDA、WALKMAN、數(shù)碼相機(jī)、錄音筆、電動(dòng)玩具、數(shù)碼無(wú)繩電話等產(chǎn)品中來(lái)。16電池的應(yīng)用 電池的應(yīng)用主要分為工業(yè)用市場(chǎng)和民用17我司目前電池的主要市場(chǎng)有：小家電（電動(dòng)剃須刀、電動(dòng)理發(fā)剪、掃地機(jī)等等）電動(dòng)工具行業(yè)模型行業(yè)醫(yī)療器械行業(yè)燈具行業(yè)DVD行業(yè)17我司目前電池的主要市場(chǎng)有：I