电池基础知识培训Word下载.docx
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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；
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接口状态；
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）。
●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。
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，在下一次充电之前，必须先完全放电，然后再充电。
只有这样，才能百分之百的充满电池。
镍氢、锂电池均无记忆效应。
●CC/CV：
CC即恒流，以固定的电流对电池充（放）电；
CV即恒压，以固定的电压对电池充电，充电电流会随着电压的上升而下降。
对铅酸电池一般采用恒压方式充电，对镍镉、镍氢电池一般采用恒流方式充电，对锂离子电池一般采用先恒压（4.2V/节）后恒流方式充电。
●涓流充电：
指以小于0.1C电流对电池充电，一般在电池接近充满电时，进行补充充电时采用涓流充电方式充电,在此情况下，电池使用寿命较长。
●-△V：
这是在电池接近充满电时，电压达到一个峰值后，对其继续充电，电压会有瞬间的微量下降，一般在3~5mV之间，充电芯片多根据-△V值对电池进行控制。
●△V/△t：
这是在电池接近充满电时，电池表面温度会随着时间而快速上升，，以每分钟上升的温度作为充电截止条件，一般设定在每分钟上升1度作为截止点。
●充放电率:
充电状态和放电深度都是电池保有值。
充放电状态以百分比率来表示，以满充电和满放电为100%。
充电状态称为SOC；
放电深度称为DOD。
如：
DOD=250mAh/800mAh×
100%=31.25%。
2、电池的分类:
一、伏打电池---电池的始祖
最古老的电池，是伏打电池。
它是把一块铜片和一块锌片放在盛有稀硫酸的容器中，接通电路，铜片就成了电池正极，锌片就成为负极。
这种电池很“土”，它的电压很低，电流也很小，但毕竟用这种手段使人类第一次得到了电流。
所以它是一切电池的老鼻祖。
为什么铜和锌泡在稀硫酸里就能生电？
把铜片和铁片分别插进稀硫酸去能生电吗？
试一试，也行。
碳棒和锌片呢？
也成。
稀硫酸起什么作用？
电解液而已。
也就是说，只要是导电的液体就能代替它。
比如稀盐酸、醋、食盐水，比如用一碗汤都可以。
比如把一根铜钉和一根铁钉插在西红柿上，西红柿的汁液就可以作电解液，一个铜钱和一个铝币插入土豆，也可以成为一个电池。
当然，这类电池中效果最好的是伏打电池。
所以，它流传至今，但伏打电池携带不便，稀硫酸洒出来还有腐蚀性。
人们就用锌做成圆筒，用碳棒做成芯，这就构成电池的两极。
没有电解液不行，人们就把氯化铵调成浆糊，这样既能导电又不至于泄漏。
其中加入黑色的二氧化锰粉末，是催化剂。
这就是人们俗称的“干电池”，也叫锰锌电池。
所谓干电池是相对于伏打电池的稀硫酸而言，所谓锰锌是指的原材料。
针对其它材料的干电池如氧化银电池，镍镉电池而言。
锰锌电池的电压是1.5伏，而其它干电池就不是1.5伏。
干电池是消耗化学原材料产生电能的。
它的电压不高，所能通过的持续电流也不能超过1安培，否则就会发热损坏。
二、铅蓄电池
蓄电池也是应用最广泛的电池之一。
用一个玻璃槽或塑料槽，注满硫酸，再插入两块铅板，一块与充电机正极相连，一块与充电机负极相连，经过十几小时的充电，就成为一个蓄电池了。
它的正负极之间有2伏的电压。
蓄电池的好处就是可以反复多次使用。
还有一个大优点就是它的内电阻极小，可以提供很大的电流。
用它给汽车的起动机供电，瞬间电流可达20多安培，这是迄今任何其它电池都不能替代的。
蓄电池充电时，是把供给它的电能变为他原能贮存起来，放电时又把化学能转化为电能。
蓄电池体积太大，又不便携带。
但汽车、摩托车还离不开它。
三、充电电池
镍镉充电电池的外观和锰锌干电池一样，只不过是用镍镉材料制成，成本高，但它可以反复充电使用。
镍镉电池的电压只有1.2伏，所以在有些场合不好使，如放在闪光灯、电视遥控器、电子表等需要满足一定电压值的用电器中。
但爱好电动汽车模型的同学都知道，放上1.2伏的镍镉电池比1.5伏的锰锌电池跑的快。
为什么？
因为镍镉电池的内电阻小，所以当电流较大时，路端电压很大，而锰锌电池的内电阻大，当大电流时，输出的路端电压都很小。
但镍镉电池也有缺点，就是残留记忆性。
就是说，当电还有1/3没有用完时就进行充电，只能充进总容量的2/3，而且下次的放电量也只是这次充入的量，以前的1/3空间就堵死了，再也不能充电了。
所以，尽管说充电可达万次，但一般充放电十余次就不好使了。
尽管如此，它的用途还是十分广泛的。
特别是摄像机、手机更离不开它。
近年来，人们又开发了镍氢电池，体积更小了，而且没有记忆特性，效果颇佳，只是价格也较高，一片1200mAh的电池价格在400元以上。
就是说这块电池的储放电能力为提供1200mA的电流工作1小时。
四、钮扣电池
有时，需要的电压一定，电流极小，而对体积和重量又有一定限制。
如电子手表、电子计算器中，电流只有2mA，体积却必须很小。
这时人们只能用钮扣电池。
钮扣电池按不同的需要，制成的大小不同，放在手表中的比衬衣钮扣还小，计算器中安装的就有西服钮扣一般大。
钮扣电池主要有两种，一种是锂电池3伏，另一种是银锌电池，输出电压是1.5V。
钮扣电池属于一次性电池，不能充电。
也要避免投放在火中。
五、锂电池
还有一种电池，多用于自动照相机，外观是白色的，短粗。
这是锂电池，它的供电量较大，内阻又小，主要用于照相机驱动卷片电动机。
锂电池的密封性很好，它不会因用电量过大，使用后“流汤”，腐蚀机件，所以用于精密仪器很安全。
这种锂电池是一次性电池，千万不能充电，因为它不仅充不了电，反而会因为充电发热而造成爆炸。
所以，在使用说明上明确注出不能充电，不能放入火中烧烤，防止发生事故。
还有一种可充电的锂电池，制成块状。
它的能量很大，可以提供7.2Ah的电流，也就是说，在1安培电流的条件下，可以工作7.2小时。
显然它的性能远远超过镍镉电池和镍氢电池。
并且电池可以充电，反复使用。
因此，广泛用于手机和摄像机，只是目前成本还较高。
一块充电锂电池，价格可达上千元。
所有一次性电池的原理都是消耗原材料的化学能，转化为电能，供给人们使用。
而蓄电池和充电电池则是在充电时，把电能转化为化学能；
而在放电时，把化学能又转变成电能。
六、太阳能电池
还有一种电池，叫硅光电池，就是电子计算器上的那几小片棕竭色的薄膜。
它是用硅材料制成的，利用光电效应的原理来工作的，特别是可以利用取之不竭的太阳光能，转化成电能，因此，通常也称做太阳能电池。
每片太阳能电池产生的电压和可提供的电流都是很小的，但人们把许多片这样的电池串联又并联起来，就可以得到较高的电压和较大的电流了。
在太阳光很充沛的地方，如沙漠、草原和海上，人们广泛使用太阳能电池供电。
把一片片硅光电池片连接起来，足有一张报纸大。
太阳能电池和一个铅蓄电池连接起来，白天产生的电能储存在蓄电池中，晚上再用它给电视机、日光灯供电。
人们试着把它安装在电动汽车上，制成一个大大的顶盖，安在汽车顶上，以便接收更多的太阳能辐射，它提供的电能可以取代汽油燃烧的热能，干净又无废气污染，所以被认为是大有前途的环保“汽车”。
而它的最大用途是在人造卫星上，在浩瀚无垠的宇宙中，卫星可以尽情地伸展开它的翅膀去“享受”太阳的辐射，把硅光电池产生的电能供给卫星中的仪器。
七、积层电池
电池常常可以串联或并联使用。
有时，仪器需要较高的电压，一节电池的电压供不应求，就把几节电池串联起来。
最简单的实例就是手电筒，夜晚仓库值班员使用的手电往往需要三节或四节干电池。
报话机、万用电表需要9伏甚至15伏电压，但并不需很大的电流。
这时，人们就把锰锌电池制成薄片，把许多这样的薄片叠放在一起，这样的电池叫积层电池。
它的外形是个长方体。
拆开9伏的积层电池，你会看到，里面实际是6层电池片构成的。
如果需要提供较大的电流，可以把几节电池并联使用
锂离子电池专栏
锂离子电池名称
锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。
习惯上称为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极材料是碳材。
为了区别于传统意义上的锂电池，称之为锂离子电池。
锂离子电池的主要构成:
（1）电池盖
（2）正极----活性物质为氧化钴锂
（3）隔膜----一种特殊的复合膜
（4）负极----活性物质为碳
（5）有机电解液
（6）电池壳
一、锂电池的种类：
目前市面上所使用的二次电池主要有镍氢（Ni-MH）与锂离子（Li-ion）两种类型。
锂离子电池中已经量产的有液体锂离子电池（LiB）和聚合物锂离子电池（LiP）两种。
所以在许多情况下，电池上标注了Li-ion的，一定是锂离子电池。
但不一定就是液体锂离子电池，也有可能是聚合物锂离子电池。
锂离子电池是锂电池的改进型产品。
锂电池很早以前就有了，但锂是一种高度活跃（还记得它在元素周期表中的位置吗？
）的金属，它使用时不太安全，经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况，后来就有了改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素活跃的成份（比如钴、锰等等）从而使锂电真正达到了安全、高效、方便，而老的锂电池也随之基本上淘汰了。
至于如何区分它们，从电池的标识上就能识别，锂电池为Li、锂离子电池为Li-ion。
现在，笔记本和手机使用的所谓“锂电池”，其实都是锂离子电池。
现代电池的基本构造包括正极、负极与电解质三项要素。
作为电池的一种，锂离子电池同样具有这三个要素。
一般锂离子技术使用液体或无机胶体电解液，因此需要坚固的外壳来容纳可燃的活性成分，这就增加了电池的重量和成本，也限制了尺寸大小和造型的灵活性。
一般而言，液体锂离子二次电池的最小厚度是6mm，再减少就比较困难。
而所谓聚合物锂离子电池是在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料作为其主要的电池系统。
新一代的聚合物锂离子电池在聚合物化的程度上已经很高，所以形状上可做到薄形化（最薄0.5毫米）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池。
同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%，其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。
目前市面上所销售的液体锂离子（LiB）电池在过度充电的情形下，容易造成安全阀破裂因而起火的情形，这是非常危险的，所以必需加装保护IC线路以确保电池不会发生过度充电的情形。
而高分子聚合物锂离子电池方面，这种类型的电池相对液体锂离子电池而言具有较好的耐充放电特性，因此对外加保护IC线路方面的要求可以适当放宽。
此外在充电方面，聚合物锂离子电池可以利用IC定电流充电，与锂离子二次电池所采用的CCCV（ConstantCurrert-ConstantVoltage）充电方式所需的时间比较起来，可以缩短许多的等待时间。
锂离子电池的优越性能
不含任何汞、镉有毒元素，是真正的环保电池。
除过流过热双重保护外，还内置智能IC保护电路。
具备高功率的承受力，充分满足摄像机/数码相机各相关负载功率要求，表现出优异的恒压源特性。
可快速完成充电过程，完全无记忆效应。
即使大功率充放，高频度使用，其循环寿命仍比镍氢电池多1倍以上。
荷电保持能力强，月荷电保持率大于92%。
具备最优良的内部一致性，保证每次“充放”过程的一致性，确保电池最长的整体寿命
锂离子电池的工作原理
锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。
当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。
而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。
当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。
回到正极的锂离子越多，放电容量越高。
通常所说的电池容量指的就是放电容量。
锂离子电池的充放电过程是从正极→负极→正极的运动过程。
锂离子电池的安全特性
对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件:
（1）短路：
不起火，不爆炸
（2）过充电：
（3）热箱试验：
不起火，不爆炸（150℃恒温10min）
（4）针剌：
不爆炸（用Ф3mm钉穿透电池）
（5）平板冲击：
不起火，不爆炸（10kg重物自1M高处砸向电池）
（6）焚烧：
不爆炸（煤气火焰烧烤电池）
几类数码相机电池介绍
1、碱性电池（Zinc-MnO2）
这类电池全称为碱性锌锰电池。
它是以锌粉为负极，电解二氧化锰为正极，以氢氧化钾为电解液制成的电池。
它的优点有电量大、电流强、寿命长、输出稳定、低温特性良好，保存时间长等，广泛应用于卷片器、闪光灯等相机附件中。
但是，一般情况下大多数碱性电池都不能充电，一次使用完就没用了，比较昂贵的使用代价不用说，对环境也会造成一定的污染.其实，碱性电池幷不适合作为数码相机的驱动电源，这是因为：
数码相机的LCD预览、影像数据处理、镜头变焦、连拍等都需要消耗大量的电力，这常常导致一些使用者在使用新买的碱性电池时，拍不了几张照片就出现电量报警了。
2、镍镉电池（Ni-Cd）
镍镉电池是以镍的氧化物作为正极，氧化镉作为负极，碱液（主要为氢氧化钾）作为电解质制成的电池，这种电池最早应用于手机、笔记本计算机等设备的电池种类，也常用于闪光灯及照相机的马达卷片器中。
虽然价格相对较高，但由于它用完后可以充电再次使用，因此对于长期使用来说还是很经济的。
这种电池具有良好的大电流放电特征、低温特性好等优点。
镍镉电池最致命的缺点是：
在充放电过程中如果处理失当会出现严重的“记忆效应”，使得电池寿命大大缩短。
所谓“记忆效应”是指在电池充电前，电池里的电量没有完全放尽，久而久之引起的电池容量的降低。
当然，我们可以掌握合理的充放电方法来减轻“记忆效应”，但是，一般来说充电次数为300次—700次的镍镉电池，在充放电达500次后电池容量就会下降约20%，另外，该电池内阻很小，有些照相机和闪光灯注明不能使用该电池，因此必须注意，以免烧毁电子线路的元器件。
除此之外，镍镉电池中的镉是有毒的重金属，不利于生态环境的保护。
众多的缺点使镍镉电池已基本上被淘汰出了数码相机电池的行列。
3、镍氢电池（Ni-Mh）
镍氢电池是以镍氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为氢氧化钾）作为电解液制成的电池。
这种电池是早期镍镉电池的替代产品，相对于镍镉电池来说，镍氢电池具有更加引人注目的优势。
它大大减少了镍镉电池中存在的“记忆效应”，这使镍氢电池的使用更加方便，循环使用寿命更加长久（可达1000次）。
此外，镍氢电池还具有电容量高、放电深度大、耐过充和过度放电、充电时间短等明显的优点。
最重要的是镍氢电池不再使用有毒的重金属作为材料，可以消除其对环境的污染。
同时，在电学特性方面与镍镉电池基本相似，在实际应用中完全可以替代镍镉电池而不需要对相机进行任何的改造。
4、锂离子电池（Li-Ion）
现在许多数码相机都采用了锂离子电池作为电源。
它是用嵌入锂的化合物作正极，碳素材料作负极，用锂盐非水有机溶剂为电解质制成的电池。
锂离子电池价格比较高，但它具有重量轻，容量大、能量密度大的优点，与镍氢电池相比，锂离子电池轻30%—40%，能量比却高出60%，正因为如此，锂离子电池的生产和销售正逐渐超过镍氢电池了。
此外，锂离子电池几乎没有“记忆效应”以及不含有毒物质等优点也是它广泛应用的重要原因.
在手机中，无论是从技术角度评估还是从价格方面的考虑，电池都占有十分重要的地位。
时值今日，市场上正在销售的手机中，所使用的电池已经基本完成了从镍电池到锂电池的过渡。
也许是由于手机电池刚刚完成了一次镍电池到锂电池的革命，所以人们对锂电池的认识并不统一，在许多情况下不正确的说法和做法颇为流行。
因此，懂得一点锂电池的知识，掌握锂电池的正确使用方法是非常有必要的。
二、手机制造商对锂电池的应用情况
虽然近几年来几乎所有厂家都已经倾向于采用锂离子电池，但世界各大手机制造商对电池的选择还是有自己的特点和习惯，例如曾经在相同的一段历史时期里：
诺基亚：
采用Ni-MH（镍氢）电池、LiB（液体锂离子）电池，未采用LiP（聚合物锂离子）电池。
爱立信：
采用Ni-MH电池、LiB电池、LiP电池。
摩托罗拉：
采用Ni-MH电池、LiB电池，未采用LiP电池。
不难发现，从为手机最早选用LiP聚合物锂离子电池这件事情上，爱立信体现出自己手机技术先驱的本色。
根据我查找到的资料表明，目前聚合物锂离子电池主要制造厂为日本SONY、松下、GS等几家公司,2000年的生产量达到2100万只，其中50％为爱立信手机配套。
进入2002年的今天，锂离子电池在其它手机厂商的手机上也已广泛的应用与普及。
但在聚合物锂离子电池的使用上，还远没有达到在所有手机厂家的产品中得到普及的程度，广泛应用还有待时日。
另一方面，虽然锂离子电池优点多多，但也有缺陷，如价格高和充放电次数少等等。
锂电池的充放电次数只有400－600次，经过特殊改进的产品也不过800多次。
而镍氢电池的充电次数能够达到700次以上，某些质量好的产品充放电可达1200次，这样一比较，镍氢电池要比锂电池长寿。
此外镍氢电池的价格也要比锂电池低很多。
而且严格说来，锂电池同样会有记忆效应，只是它的记忆效应非常低，基本上可以忽略不计。
由此看来，目前还没有十全十美电池。
三、锂离子电池的使用
这部分是本文的重点，我们分三点来谈。
1、如何为新电池充电
在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间
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