电池知识讲座

发布 2019-07-01 08:51:15 阅读 7002

一. 化学电源的概念:

将化学能转换成低压电能的一种装置叫电池;与化学电源相对应的是通常的交流电源、直流电源,即物理电源。物理电源通常不具有可移动性,化学电源通常具有可移动性,因此化学电源能适应现代社会高流动性、便携性的要求。

二. 化学电源的分类:

1. 一次电池(又称干电池):如锌—锰干电池、锌—银电池、锂电池等;

2. 二次电池(又称蓄电池、可充电电池)常见的二次电池有:铅酸蓄电池,通常用在汽车、摩托车、轮船等上;镉镍电池,早期用在移动**、随身听等移动日用电器上,现在主要用在电动工具上,因为它大功率充放电效果好,廉价,但污染大,已被列为淘汰对象;镍氢充电电池主要用在无绳**、电动自行车、电动滑板车、电动工具及后备电源上,特点是容量大,可大功率放电、无污染、安全性高;锂离子电池(与锂电池不同),主要用在手机、手提电脑等上,小巧、比能量高,但安全性差、大功率放电差;正在产业化的锂聚合物电池安全性较高,可做成各种形状,但目前技术不成熟,且只能小功率放电;不常见的有铁镍蓄电池、锌银蓄电池等;锌镍蓄电池不常见但仍有少数厂家在生产,用途不广;金属氢化物—镍(mh-ni)电池(简称镍氢充电电池)正处在一个蓬勃发展时期;常见的二次电池优缺点可列表如下:

三. 镍氢充电电池的组成。

1. 正极片(含活性物质ni(oh)2、导电剂、导电骨架泡沫镍等)

2. 负极片(含活性物质储氢合金粉、导电骨架发泡镍、斜拉网或镀镍冲孔钢带等)

3. 隔膜(pp、pe)

4. 电解质(koh、naoh、lioh等)

5. 电池壳(低碳钢冲拉而成)

6. 电极反应;正极:ni(oh)2+ohniooh+h2o+e

负极:m+h2o+e mh+oh-

当过充电时正极反应为:4oh-过充电 2h2o+o2+4e

当过充电时负极反应为:2h2o+o2+4e过充电 4oh-

当过放电时正极反应为:2h2o+2e过放电 h2+2oh-

当过放电时负极反应为:h2+2oh- 过放电 2h2o+2e

电池反应:ni(oh)2+m充电 niooh+mh

当电池过充到一定程度时,则完全变成h2o的分解,生成h2和o2,此时电池的内压急剧上升,电池的温度也急剧升高,对电池的性能影响较大,多次的严重过充,会缩短电池的使用寿命。

四. 电池的内阻。

1. 概念:指电流通过电池时所受的阻力,包括欧姆内阻和电化学极化内阻和离子迁移内阻等等的总称。

2. 欧姆内阻主要是由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成。与电池的尺寸、结构、装配等有关。

3. 电化学极化电阻和离子迁移极化电阻是指电池的正极与负极在进行电化学反应时极化所引起的内阻。

4. 常识:就镍氢充电电池而言,电池内阻一般随容量的增大而减小,充电态比放电态小。

五. 电池的生产流程:

正极:和浆-拉浆-烘干-滚压-裁片-清粉-点焊极耳-整形-贴胶带—软化。

混粉-拉片-滚压-裁片-清粉-点焊极耳-整形-贴胶带—软化。

负极:上粉-浸胶—烘干—压片—裁片。

和浆-拉浆—烘干—压片—裁片。

装配:卷饶-滚槽-注碱-点焊-压帽-封口。

化成分容:化成-陈化-分容-带电-入库。

六. 镍氢充电电池与其他电池相比所具有的优点。

1. 与镉镍蓄电池:容量是同等型号镉镍蓄电池的1.5-2.0倍;绿色环保、无镉重金属的污染,对人与环境是无害的。

2. 与铅酸蓄电池相比:重量轻:绿色环保、无铅重金属的污染,对人与环境是无害的。

3. 与干电池相比:可以重复利用,减少了干电池废弃对环境的污染;与锂离子电池相比:具有大电流充放电的能力,一般来讲锂离子电池的放电倍率不超过2c,而镍氢蓄电池动力型的放电倍率可达到5c以上,甚至15c以上。

七. 镍氢充电电池的性能表:(公司另有详细的产品目录表)

八. 容量:

1. 概念:是指在一定的放电条件下可以从电池获得的电量。

2. 单位:ah(读“安时”即“安培。小时”)或mah(读“毫安时”)

3. 计算方法:c(容量)=i(电流)*t(时间)

4. 比容量是指单位体积或重量的电池所给出的容量,称之为重量比容量或体积比容量。计算公式c‘=c/g(读“安时每公斤”)或c’=c/v(读“安时每升”)

5. 比能量是指单位体积或重量的电池所给出的能量,称之为重量比能量或体积比能量。w‘=v*i*t/g(读“瓦时每公斤”)或w‘=v*i*t/v(读“瓦时每升”)

6. 比容量与比能量区别在于比能量引进了电池的电压的参考。镍氢电池比容量高于锂离子电池,比能量低于锂离子电池,是因为镍氢电池的电压为1.2v而锂离子电池的电压为3.6v的缘故。

九. 电压。

1. 终止电压:指电池放电时,电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压(其数值与放电电流有关)。镍氢充电电池0.

2c、1c放电通常设定1.0v;2c、3c放电通常设定为0.9v,5c放电通常设定为0.

8v,10c放电通常设定为0.7v,电流越大,其值越低。

2. 标称电压:镍氢充电电池的标称电压是1.2v

3. 电压平台:镍氢充电电池通常是指电池在一定的放电制度下放电时,电池的工作电压比较平稳的电压范围,其数值与放电电流有关,电流越大,其数值就越低。

4. 1.2v电压平台:通常指电池在一定的电流(一般是指0.2c或1c)下放电到1.2v的容量与放电到1.0v的容量的比值(通常为60%-80%)

一十. 电池自放电。

1. 概念:自放电是指电池在存放过程中,电量自己损失的一种现象。

2. 原因:通常原因因为负极金属氢化物中的氢与贮氢合金分离,从负极中逸出,转移到正极表面,把niooh还原成ni(oh)2,造成电量的损失。

3. 常识:镍氢充电电池自放电率通常定为容量为30%/月。(25℃环境中)

4. 影响因素:环境温度(温度越高自放电越大)、电池的特性(通常高功率电池自放电大)、隔膜的特性等。

十一。循环寿命。

1. 概念:是指电池的容量下降至某一规定数值(有效使用数值)之前,电池所经历的某一充放电制度下的充放电的次数。一般终止容量数值设定为额定容量的或60%。

2. 影响因素:电极上的活性物质脱落或转移、隔膜的吸液能力、充电制度、电解的加入量、电池材料的本身的好坏、添加剂的选择、电池的使用环境、保护措施等等。

3. iec标准500次以上(浅充放);行业标准1c充放300次(完全充放)。高容量0.5c充放150次。

十二。充电方法。

1. 恒流充电,采用时间、趋势、温度等截止方式。

2. 充电倍率可采用0.2c(6h,-△v=10mvc(1.2h,-△v=10mv)

3. 0.2c充电与1c充电的差别:

0.2c充电时间较长,效果较好,电池充电电压较低,温度较低,内压较低;1c充电与此相反,如果时间控制不好容易发热发涨,如果电池本身质量不过关,1c充电安全性较差,所以一般厂家标称性能都以0.2c标识。

4.-△v出现的原因:在电池充电的过程中正极的ni(oh)2转变成niooh,在充电的后期会有nio2的生成,而nio2是一种不稳定的结构,遇热很容易分解,在充电的后期电池的温度上升,造成nio2分解,使得电池的电压有一下降的趋势。

十三 .电池的使用。

1. 电池使用前,请按要求对电池进行充电。

2. 环境温度:-25〇c—50〇c,最佳使用温度:20〇c—30〇c

3. 在低温环境中(如-25〇c),电池的终止电压可以稍微低一些;电池的放电容量也比常温同倍率放电容量低,如-25〇c放电容量通常为常温同倍率放电容量的60%-80%。

4. 通常在高温环境中如(55〇c),电池的充电效率较低,大概在50%-70%左右,同时电池的充电电压也较低。

5. 电池以高倍率(1倍率以上)进行寿命循环时,电池的寿命会缩短,倍率越高寿命越短。

6. 电池放电电压应高于设定的终止电压,避免对电池长期或多次过放电(即放电电压低于终止电压)

7. 电池如果长期搁置不用(如3个月),应该进行充放电活化一次。

十四。我们公司电池的特点。

1. 容量高,寿命长。aaa电池容量可达850mah(1000)、aa电池容量可达2300mah(2800),寿命均在120(500)周以上。

2. 种类齐全,有f6s、f6、aaaa、aaa、aa、a、sc、d、f、18系列等几大系列,不同规格的电池,可大批量供货。

3. 电压平台高,放电平稳。

4. 电池内阻小,大电流放电能力强。

5. 电池对高低温适应能力强。

6. 过程能力强,实行订单时控制制度和现场oec管理,从下订单到发货以小时计控制算。

7. 生产工艺独特,严格控制工艺过程,充分发挥了电池的最大潜能。

8. 品质控制严格、全面;内控品质高于客户要求。

十五。安全事项。

1. 禁止将电池正负极直接短路;

2. 禁止将电池投入火中或水中;

3. 非专业人员严禁解剖电池,专业人员解剖后的极片严禁放在易燃物旁,以免引**灾。

4. 充电时电池禁止覆盖异物。

5. 避免用其他类型的充电器(非镍氢充电电池专用充电器如铅酸充电器)为电池充电。

6. 避免与其他种类的电池或不同荷电态同类电池混用。

7. 避免电池受到猛烈冲击或震动。

8. 禁止用金属锐器穿透电池。

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