电池的相关基础知识-神马文学网

分类：科普知识 | 修改 | 删除 | 转自

卫士你好 | 被15人转藏 | 2009-04-19 23:54:07

1 、基本定义
　电能可由多种形式的能量变化得来，其中把化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池，电池有原电池和蓄电池之分，放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池，也称一次性电池，放电后可以用充电的方式使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能的电池，叫蓄电池，也称二次电池、充电电池。

2 、充电电池的基本认识
A 、镍镉电池（ Ni-Cd ）
电压： 1.2V 使用寿命为： 500 次
放电温度为： -20 度～ 60 度充电温度为： 0 度～ 45 度
备注：耐过充能力较强。
B 、镍氢电池（ Ni-Mh ）
电压： 1.2V 使用寿命为： 1000 次
放电温度为： -10 度～ 45 度充电温度为： 10 度～ 45 度
备注：目前最高容量是 2400mAh 左右。
C 、锂离子电池（ Li-lon ）
电压： 3.6V 使用寿命为： 500 次
放电温度为： -20 度～ 60 度充电温度为： 0 度～ 45 度
备注：重量比镍氢电池轻 30% ～ 40% ，容量高出镍氢电池 60% 以上。但是不耐过充，如果过充会造成温度过高而破坏结构 => 爆炸。
D 、锂聚合物电池（ Li-polymer ）
电压： 3.7V 使用寿命为： 500 次
放电温度为： -20 度～ 60 度充电温度为： 0 度～ 45 度
备注：锂电的改良型，没有电池液，而改用聚合物电解质，可以做成各种形状，比锂电池稳定。
E 、铅酸蓄电池（ Sealed ）
电压： 2V 使用寿命为： 200 ～ 300 次
放电温度为： 0 度～ 45 度充电温度为： 0 度～ 45 度
备注：就是一般车用电瓶（它是以 6 个 2V 串联成 12V 的）、 UPS 备用电源及动力电源等，种类较多，一般寿命 3 － 5 年，质量好的电池使用寿命可达 10 年，但体积和最量是最大的。

3 、铅酸蓄电池的种类
按蓄电池极板结构分类：有形成式、涂膏式和管式蓄电池。
　　按蓄电池盖和结构分类：有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池。
　　按蓄电池维护方式分类：有普通式、少维护式、免维护式蓄电池。
　　按我国有关标准规定主要蓄电池系列产品有：
　　起动型蓄电池：主要用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明。
助力车蓄电池：主要用于电动自行车、电动摩托车、电动三轮车及电动滑板车之动力。
　　固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源。
　　牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源。
　　铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力。
　　摩托车蓄电池：主要用于各种规格摩托车起动和照明。
　　煤矿用蓄电池：主要用于电力机车牵引动力电源。
　　储能用蓄电池：主要用于风力、水力发电电能储存。

4 、常用技术术语
A 、充电率 (C-rate)
C 是 Capacity 的第一个字母，用来表示电池充放电时电流的大小数值。
例如：充电电池的额定容量为 1100mAh 时，即表示以 1100mAh （ 1C ）放电时间可持续 1 小时，如以 200mA （ 0.2C ）放电时间可持续 5 小时，充电也可按此对照计算。
B 、终止电压（ Cut-off discharge voltage ）
指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。
根据不同的电池类型及不同的放电条件，对电池的容量和寿命的要求也不同，因此规定的电池放电的终止电压也不相同。
C 、开路电压（ Open circuit voltage OCV ）
电池不放电时，电池两极之间的电位差被称为开路电压。
电池的开路电压，会依电池正、负极与电解液的材料而异，如果电池正、负极的材料完全一样，那么不管电池的体积有多大，几何结构如何变化，起开路电压都一样的。
D 、放电深度（ Depth of discharge DOD ）
在电池使用过程中，电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度。
放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系，当二次电池的放电深度越深，其充电寿命就越短，因此在使用时应尽量避免深度放电。
E 、过放电（ Over discharge ）
电池若是在放电过程中，超过电池放电的终止电压值，还继续放电时就可能会造成电池内压升高，正、负极活性物质的可逆性遭到损坏，使电池的容量产生明显减少。
F 、过充电（ Over charge ）
电池在充电时，在达到充满状态后，若还继续充电，可能导致电池内压升高、电池变形、漏夜等情况发生，电池的性能也会显著降低和损坏。
G 、能量密度（ Energy density ）
电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。
一般在相同体积下，锂离子电池的能量密度是镍镉电池的 2.5 倍，是镍氢电池的 1.8 倍，因此在电池容量相等的情况下，锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小，重量更轻。
H 、自我放电（ Self discharge ）
电池不管在有无被使用的状态下，由于各种原因，都会引起其电量损失的现象。若是以一个月为单位来计算的话，锂离子电池自我放电约是 1%-2% 、镍氢电池自我放电约 3%-5% 。
I 、充电循环寿命（ Cycle life ）
充电电池在反复充放电使用下，电池容量回逐渐下降到初期容量的 60-80% 。
J 、记忆效应（ Memory effect ）
在电池充放电过程中，会在电池极板上产生许多小气泡，时间一久，这些气泡会减少电池极板的面积，也间接影响电池的容量。