二次电池充电电池基础知识Word格式文档下载.docx
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Ni（OH）2–e+OH-→NiOOH+H2O
负极反应：
MHn+ne→M+n/2H2
放电时，正极：
NiOOH+H2O+e→Ni（OH）2+OH-
负极：
M+n/2H2→MHn+ne
6、锂离子电池正极主要成分为LiCoO2负极主要为C充电时
正极反应：
LiCoO2Li1-xCoO2+xLi++xe-
C+xLi++xe-CLix
电池总反应：
LiCoO2+CLi1-xCoO2+CLix
放电时发生上述反应的逆反应。
7、电池的主要结构组成是什么?
电池的主要组成部分为：
正极片、负极片、隔膜纸、盖帽、外壳、绝缘层。
8、手机锂电池由哪些部分组成及各部分的功能是什么?
手机锂电池主要由塑胶壳上下盖锂电芯保护线路板（PCB）组成和可恢复保险丝polyswitch有的厂家还配置了NTC识别电阻或震动马达或充电电路等元件。
各部分功能如下：
锂电芯：
提供可充放电源。
保护线路板：
防止电池过充过放短路。
可恢复保险丝（PTC）：
正热敏电阻起到高温保护作用同时又是保护线路板实效后的二重保护。
可恢复保险丝（NTC）：
负热敏电阻，感应电池内部温度起到低温保护作用。
识别电阻：
识别原装电池非原装电池不能使用。
9、电池的包装材料有哪些?
1.不干介子纸如纤维纸双面胶
2.PVC膜商标管
3.连接片不锈钢片纯镍片镀镍钢片
4.引出片不锈钢片易于焊锡
纯镍片点焊牢
5.插头类
6.保护元器件类如温控开关过流保护器限流电阻
7.纸箱纸盒
8.塑料壳类
10、电池包装组合及设计的目的的是什么?
1.美观品牌印字商标的设计
2.电池电压的限制要获得较高电压需串联多只电池
3.保护电池防止短路延长电池使用寿命
4.尺寸的限制
5.便于运输如纸箱纸盒的设计等
6.特殊功能的设计如防水特殊外型设计等
11、IEC规定的可充电电池的标识方法是什么？
根据IEC标准镍镉镍氢电池的标识由5部分组成
1.电池种类KR标识镍镉电池HF表示镍氢电池HR表示型镍氢电池
2.电池尺寸资料包括圆形电池的直径高度方型电池的高度宽度厚度数值之间用斜杠隔开单位mm
3.放电特性符号L表示适宜放电电流倍率在0.5C以内
M表示适宜放电电流倍率在0.5-3.5C以内
H表示适宜放电电流倍率在3.5-7.0C以内
X表示电池能在7C-15C高倍率的放电电流下工作
4.高温电池符号用T表示
5.电池连接片表示CF代表无连接片HH表示电池拉状串联连接片用的连接片HB表示电池带并排串联连接用连接片
例如HF18/07/49表示方形镍氢电池宽为18mm，厚度为7mm高度为49mm
KRMT33/62HH表示镍镉电池放电倍率在0.5C-3.5之间高温系列单体电池无连接片直径33mm高度为62mm
根据IEC61960标准二次锂电池的标识如下：
1.电池标识组成3个字母后跟5个数字圆柱形或6个方形数字
2.第一个字母表示电池的负极材料I表示有内置电池的锂离子L表示锂金属电极或锂合金电极
3.第二个字母表示电池的正极材料C基于钴的电极N基于镍的电极M基于锰的电极V基于钒的电极
4.第三个字母表示电池的形状R表示圆柱形电池L表示方形电池
5.数字圆柱形电池5个数字分别表示电池的直径和高度直径的单位为毫米高度的单位为十分之一毫米直径或高度任一尺寸大于或等于100mm时两个尺寸之间应加一条斜线
方型电池6个数字分别表示电池的厚度宽度和高度单位毫米三个尺寸任一个大于或等于100mm时尺寸之间应加斜线三个尺寸中若有任一小于1mm，则在此尺寸前加字母t此尺寸单位为十分之一毫米。
例如：
ICR18650表示一个圆柱形二次锂离子电池正极材料为钴其直径约为18mm高约为65mm。
ICR20/1050
ICP083448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm，宽度约为34mm高约为48mm。
ICP08/34/150表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm，宽度约为34mm高约为150mm。
ICPt73448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为0.7mm，宽度约为34mm高约为48mm。
12、镍镉和镍氢电池组的标识和含义是什么？
标识一般由五个部分组成：
1.电池类型D代表镍镉电池H代表镍氢电池
2.电池型号分为AAAAAAAAAASCCDN等
3.电池标称容量
4.A代表尖头电池B代表平头电池H代表高温电池P代表可用于大电流放电
5.代表组合单体电池个数
例DAA800H*5
HSC2200P*3
DAA800B*3
13、锂离子电池的标识和含义是什么?
标识由三部分组成：
例LC18650：
锂离子电池圆柱型电池规格直径为18mm高65.0mm
LP083448SH：
锂离子电池方型电池规格厚度为8mm高48mm宽度为34mm钢壳高容量
LP083467AR：
锂离子电池方型电池规格厚度为8mm高67mm宽度为34mm铝壳圆角
第二篇电池性能与测试
1、二次电池性能主要包括哪些方面?
主要包括电压、内阻、容量、内压、自放电率、循环寿命、密封性能、安全性能、储存性能、外观等，其它还有过充、过放、可焊性、耐腐蚀性等。
2、手机电池块有哪些电性能指标怎么测量？
电池块的电性能指标很多这里只介绍最主要的几项电特性：
A.电池块容量：
该指标反映电池块所能储存的电能的多少是以毫安小时计，例如：
1600mAH是意味着电池以1600mA放电可以持续放电一小时.
B.电池块寿命：
该指标反映电池块反复充放电循环次数
C.电池块内阻：
上面已提到电池块的内阻越小越好但不能是零
D.电池块充电上限保护性能：
锂电池充电时，其电压上限有一额定值，在任何情况下，锂电池的电压不允许超过此额定值该额定值。
由PCB板上所选用的IC来决定和保证。
E.电池块放电下限保护性能：
锂电池块放电时，在任何情况下锂电池的电压不允许低于某一额定值该额定值，由PCB板上所选用的IC来决定和保证。
需要说明的是，在手机中一般锂电池块放电时，尚未到达下限保护值，手机就因电池电量不足而关机。
F.电池块短路保护特性：
锂电池块外露的正负极片在被短路时，PCB板上的IC应立即加以判断，并作出反应关断MOSFET。
当短路故障排除后，电池块又能立即输出电能，这些均有PCB上的IC来识别判断和执行。
3、电池的可靠性测试项目有哪些？
1.循环寿命
2.不同倍率放电特性
3.不同温度放电特性
4.充电特性
5.自放电特性
6.不同温度自放电特性
7.存贮特性
8.过放电特性
9.不同温度内阻特性
10.高温测试
11.温度循环测试
12.跌落测试
13.振动测试
14.容量分布测试
15.内阻分布测试
16.静态放电测试ESD
4、电池的安全性测试项目有哪些?
1.内部短路测试
2.持续充电测试
3.过充电
4.大电流充电
5.强迫放电
6.坠落测试
7.从高处坠落测试
8.穿透实验
9.平面压碎实验
10.切割实验
11.低气压内搁置测试
12.热虐实验
13.浸水实验
14.灼烧实验
15.高压实验
16.烘烤实验
17.电子炉实验
5、什么是电池的额定容量?
指在一定放电条件下，电池放电至截止电压时放出的电量。
IEC标准规定镍镉和镍氢电池在20+_5c环境下，以0.1C充电16小时后以0.2C放电至1.0V时所放出的电量为电池的额定容量，以C5表示而对于锂离子电池，则规定在常温，恒流（1C）恒压（4.2V）控制的充电条件下，充电3h再以0.2C放电至2.75V时，所放出的电量为其额定容量电池容量，电池容量的单位有Ah，mAh（1Ah=1000mAh）.
6、什么是电池的放电残余容量?
当对可充电电池用大电流（如1C或以上）放电时，由于电流过大使内部扩散速率存在的“瓶颈效应”，致使电池在容量未能完全放出时已到达终点电压，再用小电流如0.2C还能继续放电，直至1.0V/支时所放出的容量称为残余容量。
7、什么是电池的标称电压开路电压中点电压终止电压?
电池的标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电压，二次镍镉镍氢电池标称电压为1.2V；
二次锂电池标称电压为3.6V。
开路电压指在外电路断开时，电池两个极端间的电位差；
终点电压指电池放电实验中，规定的结束放电的截止电压；
中点电压指放到50%容量时，电池的电压主要用来衡量大电流放电系列电池高倍率放电能力，是电池的一个重要指标。
8、电池常见的充电方式有哪几种?
镍镉和镍氢电池的充电方式：
1.恒流充电：
整个充电过程个中充电电流为一定值，这种方法最常见。
2.恒压充电：
充电过程中充电电源两端保持一恒定值，电路中的电流随电池电压升高而逐渐减小。
3.恒流恒压充电：
电池首先以恒流充电CC，当电池电压升高至一定值时，电压保持不变CV，电路中电流降至很小，最终趋于0。
锂电池的充电方式：
恒流恒压充电：
9、什么是电池的标准充放电？
IEC国际标准规定的镍镉和镍氢电池的标准充放电为：
首先将电池以0.2C放电至1.0V/支，然后以0.1C充电16小时，搁置1小时后，以0.2C放至1.0V/支，即为对电池标准充放电。
10、什么是脉冲充电对电池性能有什么影响？
于镍镉电池在常规充电时容易极化，常规恒压或恒流充电均会使电解液持续产生氢氧气体，其氧气在内部高压作用下，渗透至负极与镉板作用生成CdO，造成极板有效容量下降。
脉冲充电一般采用充与放的方法，即充5秒钟，就放1秒钟。
这样充电过程产生的氧气在放电脉冲下将大部分被还原成电解液。
不仅限制了内部电解液的气化量，而且对那些已经严重极化的旧电池，在使用本充电方法充放电5-10次后，会逐渐恢复或接近原有容量。
11、什么是涓流充电？
涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失。
一般采用脉冲电流充电来实现上述目的。
根据以往测试的经验，电池在充满电后在40由于自放电损失的容量大约是标称容量的5%。
从理论上讲，以C/500的电流持续充电即可弥补自放电造成的容量损失：
C*5/100*24h*C/500，但是，由于电流太小，实际上充电效率非常低，使得基本无法充进电。
我们采用脉冲充电方法可以解决这个问题。
用C/10充电1.2秒，搁置58.8秒。
按照上述条件每天充电的容量约为标称容量的5%。
一般而言，脉冲充电的方式在以下范围内较为适合，可根据实际情况选用。
充电电流：
C/20，充电时间：
0.1秒到60秒。
涓流充电的例子：
充电高充电低脉冲周期S每天充电容量电流时间电流时间C/101.2s0C58.8s60s标准容量的5%C/202.4s0C57.6s60sC/100.6s0C29.4s30s。
12、什么是充电效率？
指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输入的电池容量的比值它可按照以下公式计算：
充电效率=（放电电流*放电至截止电压的时间/充电电流*充电时间）*100%
输入的能量部分用来将活性物质转换为充电态，部分消耗在副反应上来产生氧气，充电效率受到充电速率和环境温度的影响，充电时充电电流必须在一定范围内，电流太小或太大充电效率都很低，由于电池还存在自放电，致使电池无法充满电。
13、什么是电池的功率输出？
电池的功率输出指在单位时间里输出能量数的能力，它是根据放电电流I和放电电压来计算的，P=U*I，单位为瓦特，电池的内阻越小，输出功率越高电池的内阻应小于用电器的内阻，否则电池本身消耗的功率还要大于用电器消耗的功率，这是不经济的，而且可能损坏电池，在额定电压条件下电池的输出功率随电极表面积的增大工作温度的上升而上升，反之亦然。
14、什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少？
自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。
一般而言，自放电主要受制造工艺，材料，储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。
一般而言，电池储存温度越低，自放电率也越低，但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用，BYD常规电池要求储存温度范围为-20~45。
电池充满电开路搁置一段时间后，一定程度的自放电属于正常现象。
IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后，在温度为205湿度为6520%条件下，开路搁置28天，0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。
与其它充电电池系统相比，含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低，在25下大约为10%/月。
15、什么是24小时自放电测试？
镍镉和镍氢电池的自放电测试为：
由于标准荷电保持测试时间太长，一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力，将电池以0.2C放电至1.0V.1C充电80分钟，搁置15分钟后，以1C放电至1.0V测其放电容量C1，再将电池以1C充电80分钟，搁置24小时后测1C容量C2，C1C2/C1*100%应小于15%.
锂电池的自放电测试为：
一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力，将电池以0.2C放电至3.0V，恒流恒压1C充电至4.2V，截止电流：
10mA，搁置15分钟后，以1C放电至3.0V测其放电容量C1，再将电池恒流恒压1C充电至4.2V，截止电流10mA，搁置24小时后测1C容量C2，C2/C1*100%应大于99%.
16、什么是电池的内阻怎样测量?
电池的内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，一般分为交流内阻和直流内阻，由于充电电池内阻很小，测直流内阻时由于电极容量极化，产生极化内阻，故无法测出其真实值，而测其交流内阻可免除极化内阻的影响，得出真实的内值.
交流内阻测试方法为：
利用电池等效于一个有源电阻的特点，给电池一个1000HZ，50mA的恒定电流，对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值.
17、充电态内阻与放电态内阻有何不同?
充电态内阻指电池100%充满电时的内阻，放电态内阻指电池充分放电时后的内阻.
一般说来，放电态内阻不太稳定，且偏大，充电态内阻较小，阻值也较为稳定.在电池的使用过程中，只有充电态内阻具有实际意义，在电池使用的后期，由于电解液的枯竭以及内部化学物质活性的降低，电池内阻会有不同程度的升高.
18、什么是IEC标准循环寿命测试?
IEC规定镍镉和镍氢电池标准循环寿命测试为：
电池以0.2C放至1.0V/支后
1.以0.1C充电16小时，再以0.2C放电2小时30分（一个循环）.
2.0.25C充电3小时10分，以0.25C放电2小时20分（2-48个循环）.
3.0.25C充电3小时10分，以0.25C放至1.0V（第49循环）
4.0.1C充电16小时，搁置1小时，0.2C放电至1.0V（第50个循环）对镍氢电池重复1-4共400个循环后，其0.2C放电时间应大于3小时对镍镉电池重复1-4共500个循环，其0.2C放电时间应大于3小时.BYD内部也采用1C循环寿命测试方法即额定放电后，将电池以1C充电80分钟，采用-V=20mV/支控制充电终点.1C放电至1.0V后反复循环500次后容量应在初容量的60%以上.
IEC规定锂电池标准循环寿命测试为：
电池以0.2C放至3.0V/支后
1.1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V（一个循环）
反复循环500次后容量应在初容量的60%以上
19、什么是标准耐过充测试?
IEC规定镍镉和镍氢电池的标准耐过充测试为：
将电池以0.2C放电至1.0V/支，以0.1C连续充电28天，电池应无变形，漏液现象，且过充电后其0.2C放电至1.0V的时间应大于5小时.
IEC规定锂电池的标准耐过充测试为：
1）.将电池0.2C放电至3.0V
2）.用电流I任意设置10V电压对电池充电时间为T=2.5*C5/I
3）.电池最终不爆炸和起火
20、什么是标准荷电保持测试?
IEC规定镍镉和镍氢电池的标准荷电保持测试为：
电池以0.2C放至1.0/支，后以0.1C充电16小时，在温度为205湿度为65%20%条件下储存28天后，再以0.2C放电至1.0V，镍镉电池放电时间应不小于3h15m，而镍氢电池应大于3小时.
国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为（IEC无相关标准）.
电池以0.2C放至3.0/支后，以1C恒流恒压充电到4.2V，截止电流10mA，在温度为20+_5下储存28天后，再以0.2C放电至2.75V计算放电容量，再与电池标称容量相比，应不小于初始容量的85%.
21、什么是电池的内压电池正常内压一般为多少?
电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺，结构等使用过程因素影响.一般电池内压均维持在正常水平，在过充或过放情况下，电池内压有可能会升高：
例如过充电正极：
4OH--4e2H2O+O2
产生的氧气透过隔膜纸与负极复合：
2Cd+O2---2CdO
如果反应的速度低于反应的速度，产生的氧气来不及被消耗掉，就会造成电池内压升高.
22、什么是内压测试?
镍镉和镍氢电池内压测试为：
将电池以0.2C放至1.0V后，以1C充电3小时，根据电池钢壳的轻微形变通过转换得到电池的内压情况，测试中电池不应鼓底，漏液或爆炸.
锂电池内压测试为：
（UL标准）
模拟电池在海拔高度为15240m的高空（低气压11.6kPa）下，检验电池是否漏液或发鼓.
具体步骤：
将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V，截止电流10mA，然后将其放在气压为11.6Kpa，温度为（20+_3）的低压箱中储存6小时，电池不会爆炸，起火，裂口，漏液.
23、什么是短路实验?
将充满电的电池在防爆箱内用一根导线连接正负极短路，电池不应爆炸或起火.
24、什么是跌落测试?
将电池组充满电后从三个不同方向于1m高处跌落于硬质橡胶板上，每个方向做2次，电池组电性能应正常，外包装无破损
25、什么是振动实验?
镍镉和镍氢电池振动实验方法为：
电池以0.2C放电至1.0V后，0.1C充电16小时，搁置24小时后按下述条件振动：
振幅：
4mm
频率：
1000次，分XYZ三个方向各振动30分钟.
电池电压变化应在+_0.02V之间，内阻变化在+_5m以内.
锂电池振动实验方法为：
电池以0.2C放电至3.0V后1C充电恒流恒压充电到4.2V，截止电流10mA，搁置24小时后按下述条件振动：
振幅0.8mm
使电池在10HZ-55HZ之间震动，每分钟以1HZ的震动速率递增或递减.
电池电压变化应在+_0.02V之间，内阻变化在5m以内.
26、什么是碰撞实验?
镍镉和镍氢电池碰撞实验方法为：
电池以0.2C放电至1.0V后，在20+_5c下，以0.1C充电16小时，安装到碰撞测试台上按如下条件测试：
峰值加速度为98m/S2（10g），相应脉冲时间D为16m/s，相应速度变化为1.00m/s，碰撞1000次结束后，电池应在205下搁置1-4小时以0.2C放电至1.0V的放电时间应不小于5小时
锂电池碰撞实验方法为国家标准：
电池以0.2C放电至3.0V后在205下以1C充电恒流恒压充电到4.2V截止电流10mA安装到碰撞测试台上按如下条件测试：
峰值加速度在100m/S2，脉冲持续时间为16ms，碰撞次数为100010，次碰撞结束后目测电池外观应无异常现象然后以1C恒流放电至2.75V，然后在（205）的条件下，进行1C充电1C放电循环直至放电容量不少于初始容量的85%，但循环次数不多于3次.
27、什么是撞击实验?
电池充满电后，将一个15.8mm直径的硬质棒横放于电池上，用一个20磅的重物从610mm的高度掉下来砸在硬质棒上，电池不应爆炸起火或漏液.
28、什么是穿透实验?
电池充满电后，用一个直径为2.5mm-5mm的钉子穿过电池的中心，
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