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电池的一些基础知识,转

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发表于 2013-7-4 16:39:12 |显示全部楼层
户外出行当中,诸如相机、手机、GPS和手电等设备必不可少。供电和电池当然就成了一个不可忽略的问题,而充电电池更是被广泛运用。下面小编就为大家来普及一下关于电池方面的知识。

  温度特性:由于充电电池在电解液体和电极片中的迁移速率与温度密切相关,因此温度的上下波动会显著的影响充电电池的技术性能。

  储藏温度:一般情况下,电池由于内部有液体,在低温情况下长期储藏会破坏电池内部化学物质,所以建议有条件的情况下,储藏温度不要低于-20℃;而过高的温度也使电池无法达到其额定容量,一般储藏温度不要高于40℃。充电电池的正常储藏温度为-20℃~+65℃,当温度降到低于-20℃时,电池中的电解液会凝固,电池的内阻会变得无穷大,电池将无法使用。当温度超过+65℃时,电解液会发生副反应而产生大量的气体,电极片中的树酯粘接剂也会发生变质,从而导致整个电池逐渐老化和衰退,甚至在短期在失效。

  充电温度:一般情况下,充电温度在0℃~45℃。

  放电温度:一般情况下,放电温度在-20℃~65℃;但在一些特殊情况下,可采用低温电池和耐高温电池。

  电池组在出厂前一般经过放电处理,以防止运输途中由于震荡或其它原因造成短路,通常新电池不带电或只含20%左右的电量。

  新电池或长期未使用的电池由于活性物质可能未能完全激活,使用前一般需经过两三个循环的小电流(0.1C)充放电处理,才能达到标称容量。

  长期不使用的电池应采用荷电状态储藏,一般可预充50%~100%的电量后储藏,每隔三个月建议对电池充电一次,以恢复到饱和容量。

  电池使用注意事项:

  不要焚烧或拆解电池,其中的化学物质有腐蚀性,会伤害皮肤和眼睛。

  不要拉扯电池的引线或插头,防止损伤焊点和连接部位。

  不同型号的电池不可混用。

  不同型号的电池上焊接,需用连接片等进行焊接。

  初次使用前用小电流充满电。

  不可并联充电,否则会产生不规则充电电流。

  不可反向使用电池或使之短路。

  电池充分放电后,应延长充电时间以达到饱和电量。

  请将电池存放于阴凉通风干燥、温度不高于45℃的环境中。

  在电池充满电或半满的情况下,不要将大量的电池密集存放。

  不要和酸性气体接触,避免靠近火源。

  一次电池:指无法进行充电,仅能放电的电池,但一次电池容量一般大于同等规格充电电池,如锌锰、碱性干电池,锂扣电池,锂亚电池等。

  二次电池:指可反复充电再循环的电池,如铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物、燃料、锌、铝、镁空气电池等。

  额定容量:指电池在充满电後,空载状态下放电至截止电压时,所能释放出的电能量,一般以mAh或Ah(1Ah=1000mAh)符号来表示。但如果电池使用时连接负载及长期使用后,电池释放的电量会下降。容量由于充放电是在一定的C-倍率条件下进行的,因此电池的容量与C-倍率直接相关。通常情况下电池的标称容量是指0.2C条件下测试得到的电容量。C-倍率越大,电池的放电率越小。充电容量(Ah或者mAh)=充电电流×充电时间,放电容量(Ah或者mAh)=放电电流×放电时间。一般而言,0.2C电流放电基本能够达到95%~100%放电率,而1C电流放电只能能够达到90%放电率左右,由于充电受电池原材料本身特性影响,相应需要多充一部分时间,大致是同等电流放电时间的120~160%,例如,NI-MHAA1800mAh,以0.2C(360mA)充电约需6~8小时,而以0.2C(360mA)放电约可以达到5小时。

  额定电压:指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差,由此产生的电压值。不同电池由于正负极材料不同,产生的电压是不一样的,如铅酸:2V/节,镍镉、镍氢:1.2V/节,锂离子电池:3.6V/节。另外,电池电压会随着充电的过程而不断上升至某一值,会随着放电的过程而不断下降至某一值。

  开路电压:指电池在没有连接外电路或者外负载时的电压。开路电压与电池的剩余能量有一定的联系,因此,手机的电池显示器是利用这种关系而制造。
内阻:指电池内部由化学材料自动生成的阻抗,一般而言,内阻越小,电池的充放电性能越好。电池内阻是一个非常复杂而又非常重要的特性,又称为电池阻抗,包含直流电阻和交流电阻。影响电池内阻的因素有:①电解质的成份;②正负电极片中的成份配方,例如导电碳粉的含量;③正负电极片的几何面积以及比表面积;④金属基片(铜箔和铝箔);⑤电解液与正负电极片界面状态;⑥温度;⑦充电状态(电池的开路电压);⑧测量频率高低;⑨电池的内部结构设计。

  C:用来表示电池充放电时电流大小的比率,即倍率。如1200mAh的电池,0.2C表示240mA(1200mAh的0.2倍率),1C表示1200mA(1200mAh的1倍率)。充放电效率充放电效率也与C(倍率)相关,在0.2C条件下,聚合物锂电池的充放电效率应该在99.8%。充放电效率=放电容量/充电容量×100%

  放电截止电压:指电池充满电后进行放电,放完电时达到的电压(若继续放电则为过度放电,对电池的寿命和性能有极大的损伤),一般而言,铅酸电池:1.8V/节,镍镉、镍氢:1.0V/节,锂离子电池:2.75V/节。

  开路电压:指电池在无负载的情况下,电池正负极之间的电压。

  放电深度:与电池额定容量比较,放电量的比率。

  过充(放)电:指超过电池规定的充(放)电状态,若继续充(放)电可能造成电池漏液或劣化。
 
  能量密度:指单位体积或单位质量所释放的能量,一般用体积能量密度(wh/l)和质量能量密度(wh/kg)表示。

  自放电:电池充满电之后,在与外电路没有接触和常温放置的条件下,其电容量会自然衰减。在储存过程中,电池蓄电容量会逐渐下降,其减少的容量与额定容量的比例,称为自放电率(镍镉、镍氢电池与锂离子电池相比,自放电率较大)。通常,环境温度对其影响较大,过高温度会加速电池的自放电。电池容量衰减(自放电率)的表达方法和单位为:%/月。镍镉、镍氢电池的自放电率为20-25%/月,锂电池的自放电率为2-5%/月。

  循环寿命:二次电池经历一次充放电称为一个周期或一次循环。在一定的放电制度下,电池容量降至规定值之前,电池所经受的循环次数称为循环寿命。二次电池在反复充放电的使用下,电池容量会逐渐下降,一般以电池的额定容量为标准,当电池容量降至其60%或80%时的充放电次数称为循环寿命。

  记忆效应:电池的记忆效应是指为完全放电的电池,在下一次充电时所能充电的百分比。为了消除电池的记忆效应,在下半时充电之前,必须先完全放电,然后再充电。只有这样操作,才能百分之百的充满电池。电池的记忆效应给电池的快速充电带来了不便。镍镉电池在没有放完电的情况下进行充电,容量可能无法回到原有标准,但可以通过深度放电后大电流充电,容量可能会回复。镍氢、锂电池均无记忆效应。

  锂离子电池的单体放电电压平台较高,为3.6V,为一般电池如镍氢、镍镉的3倍。故非常适用于需要高放电电压平台的场合,因放电电压较高,故体积也可以缩小很多。锂离子电池的放电电压范围一般为2.5~4.2V/单体。

  锂离子电池对使用条件的要求也比较特殊,它要求将电压控制在2.5~4.2V/单体。如果使用时电压太低,会降低电池的使用寿命,充电时电压过高可能会引起爆裂。所以锂离子电池不能单独使用,必须配上电子保护线路以保证它工作在允许的范围之内,这样才能保证锂离子电池的安全性并有效的延长使用寿命。由于锂离子电池的特殊性,它对充电器的要求也相当高,锂离子电池最理想的充电方式为恒流恒压方式,先以恒流充电至4.2V/单体,然后转为恒压充电。当电流小到一定程度后充电结束。锂离子电池对充电器的电压精度要求较高。电压少于额定(4.2V)0.1V就会导致充电不足,约少充15%左右的电量。电压超过额定(4.2V)0.1V又会引起过充,影响电池的使用寿命。还有锂离子电池的充电电流不能过大,要与电池容量想匹配。所以锂离子电池充电器必须是针对它的特性开发的专用的充电器,而不能与别的电池充电器通用。

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发表于 2013-7-5 09:08:29 |显示全部楼层
辛苦,顶了。如果能更通俗一些,结合身边可见的样例,或是图文并茂,效果更好
总觉得时间不够
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发表于 2013-7-5 09:24:31 |显示全部楼层
copy来的,没再编辑
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发表于 2013-7-5 13:10:26 |显示全部楼层
好贴,学习、学习。

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发表于 2017-9-4 14:45:05 |显示全部楼层
顶了  学习了
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