整理有关电池的一些资料.docx
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整理有关电池的一些资料
电池
通过正负极之间的反应，将化学能转化为电能的装置，即储存化学电能的装置。
自从电池发明至今，已有数百种不同材料、原理、结构的电池。
被广泛应用的充电电池，从材料及原理上分为3大类：
1、铅酸电池，2、镍氢电池，3、锂电池。
镍铬电池因有记忆，且又不环保已基本被淘汰。
优质电池
能达到国家电池标准的主要参数，如电压平台稳定，容量足，使用寿命等电池产品，均为优质电池。
优质电池源自高品质、高纯度的电池材料，最佳电池内部结构设计和先进科学的生产工艺。
优质电池是电池厂追求的目标。
本文所指的电池均为优质电池。
再好的充电方式、使用方式和维护方式均不能将劣质电池变为优质电池。
劣质电池
采用二手铅、镍、锂等含杂质很高的低品质金属原料为电池极板，及内部结构、生产工艺均达不到国家电池标准的电池。
劣质电池的特点是：
1、电池电压平台不稳定。
2、电池容量不足。
3、电池寿命短。
典型的伪劣电池
电池中最高的成本为极板材料铅、镍、锂等金属，这些极板金属的含量实际上决定着电池的容量。
极少数电池厂会通过减少极板金属含量，减薄极板厚度，增加极板反应面积，提高电解液酸度等手法，来增加电池的初始容量，电池寿命通常不会超过10个循环次，欺骗用户。
一次电池
指无法进行充电，仅能放电的电池。
一次电池容量通常大于同等规格的充电电池。
如锌锰、碱性干电池、锂扣电池等。
一次电池因用电负载不确定，而无法标明实际容量。
如，8节一组的一次电池组，仅能为手电钻提供20分钟供电，取下的电池却又能为挂钟供电半年以上。
充电电池
指可反复充电再循环的电池，电池学称二次电池。
如：
铅酸、镍氢、锂离子、锂聚合物等。
电池容量
电池充满电后，空载状态下放电至截止电压是所释放的电能量，为电池容量。
一般用符号mAh或Ah表示。
额定电压
电池正负极的材料因化学反应而造成的电位差，而由此产生的电压差，为额定电压。
电池的额定电压分为：
过充电压和过放电压。
过充电压
充电电池充电至最高的额定电压为过充电压。
不同结构的电池过充电压不尽相同。
如：
铅酸电池的过充电压为2.45V，镍氢电池的电压为1.4V，锂电池的电压为4.2V。
过放电压
充电电电池放电至最低的额定电压为过放电压。
不同结构的电池过放电压不尽相同。
如：
铅酸电池的过充电压为1.7V，镍氢电池的过充电压为1.0V，锂电池的过充电压为3.0V。
铅酸、镍氢、锂离子充电电池价性比表
性能
铅酸电池
镍氢电池
锂离子电池
比能量（Wh/kg）
32~35
60~80
130
能量密度（Wh/L）
90
135
按照国家规定实行审批制的建设项目，建设单位应当在报送可行性研究报告前报批环境影响评价文件。
按照国家规定实行核准制的建设项目，建设单位应当在提交项目申请报告前报批环境影响评价文件。
按照国家规定实行备案制的建设项目，建设单位应当在办理备案手续后和开工前报批环境影响评价文件。
170
比功率（W/kg）
130
170
2.辨识与分析危险、有害因素300
循环寿命（次）
环境影响的经济损益分析，也称环境影响的经济评价，即估算某一项目、规划或政策所引起的环境影响的经济价值，并将环境影响的经济价值纳入项目、规划或政策的经济费用效益分析中去，以判断这些环境影响对该项目：
规划或政策的可行性会产生多大的影响。
对负面的环境影响估算出的是环境费用，对正面的环境影响估算出的是环境效益。
500
（3）生产、储存烟花爆竹的建设项目；1000
4.环境影响评价工作等级的调整1200
平均电压（V）
C.环境影响报告书2
1.2
3.6
四、安全预评价电压范围（V）
1.环境影响评价依据的环境标准体系1.70~2.4
1.0~1.4
3.0~4.2
（3）是否符合区域、流域规划和城市总体规划。
自放电率（%/月）
报告内容有：
建设项目基本情况、建设项目所在地自然环境社会环境简况、环境质量状况、主要环境保护目标、评价适用标准、工程内容及规模、与本项目有关的原有污染情况及主要环境问题、建设项目工程分析、项目主要污染物产生及预计排放情况、环境影响分析、建设项目拟采取的防治措施及预期治理效果、结论与建议等。
4
30~35
6~9
有无记忆
较小
较小
无
有无污染
有
无
无
电池成本
低
中
高
充电技术
低
高
高
充电成本
低
高
高
锂离子聚合物电池性能特点有哪些？
1、锂离子聚合物电池性能特点：
2、无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体；
3、可制成薄型电池：
以3.6V400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm；
4、电池可设计成多种形状；
5、电池可弯曲变形：
高分子电池最大可弯曲900左右；
6、可制成单颗高电压：
液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压，高分子电池；
7、由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压；
8、容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。
镍镉电池性能特点有哪些？
①低成本；
②良好的耐过充、过放性能，良好的快充性能
③；耐冲击震动，性能稳定可靠；
④循环寿命长；
⑤广泛的温度使用范围；
⑥自放电率小；
⑦良好的安全性能。
镍氢电池性能特点有哪些？
1、比量高，无记忆效应；
2、可快速充放电、低温性能好；
3、循环寿命长，无污染绿色电池；
4、广泛的温度使用范围，安全性能好。
锂离子电池性能特点有哪些？
①高的能量密度；
②高的工作电压；
③无记忆效应；
④循环寿命长；
⑤无污染；
⑥重量轻；
⑦自放电小。
何为“记忆效应”？
到目前为止，只是“镍镉”电池有此现象。
当蓄电池在放电（使用时的状态）时如果没有将容量用完即行充电，那么电池以后的充放电容量只能达到那次放电的水平，任何方法也不可能恢复其额定容量了。
如1000mAh的电池，如果有一次只放电100mAh就进行了充电，那么这只电池今后只能作为100mAh电池来使用。
这就是所谓的“记忆效应”。
“记忆效应”给用户带来很大的困难，所以后来研发的二次电池往往特意加注“无记忆效应”。
铅酸电池就不注，因为铅酸流行的时候人们还不知道有“记忆效应”这会事儿。
“锂电池”是什么概念？
“锂电池”是以金属锂为负极材料的一次电池的总称，依据其正极材料的不同，构成许多电池体系。
如“锂锰”；“锂硫”；“锂氯”；“锂碘”；“锂铜”等等。
“锂离子电池”是什么概念？
“锂离子电池”是负极材料为锂元素的二次电池的总称，依据正极材料的不同，构成许多体系。
如“锂钴”；“锂镍”；“锂锰”········等。
不过锂离子电池是当今最新的电池体系，还有很多新体系正在研制和开发中。
内阻
电池内部由化学材料和物理材料自动生成的阻抗，为电池内阻。
用符号mΩ表示。
电池内阻是电池最重要的品质标志。
影响电池内阻的因素很多，其中最主要的是正负极片的纯度和电解液的成份。
电池内阻越小，电池的充放电性能就越好，电池品质就越高。
低品质电池常常采用二手材料，纯度不高，通常内阻大，电池品质就差。
倍率
电池充放电时电流的大小与电池容量的比率为倍率。
用符号C表示，常被称为充电电流和放电电流。
电池的充放电倍率是电池实际应用的重要参数，会直接影响充电电池的充电效果和电池寿命。
如：
6V12Ah电池，用1C倍率充电，即用12A电流充电：
1、给铅酸电池充电：
标准的铅酸电池充电倍率为0.1C，即充电电流为1.2A。
如果以倍率1C12A给铅酸电池充电，只需1次电池不会立即损坏，铅酸电池不可快速充电，也就不可大电流充电。
2、给镍氢电池充电：
标准的镍氢电池充电倍率为0.1C倍率，即充电电流为1.2A。
镍氢电池可以快速充电，以大电流1C倍率12A充电，长期用1C倍率充电，其充电效果不好，且电池寿命会缩短1/5。
对电池的充电效果和寿命而言，充电电流越小越好。
但也要符合实用的要求，充电时间通常应不超过12小时。
充电倍率直接影响充电器的成本，1C倍率充电器的成本会比0.1C的充电器成本至少高5倍。
放电倍率对电池的寿命影响相对较小，但对电池容量的影响较大。
如12V18Ah的电池，以1C倍率放电，电池的实际容量不会越过11Ah。
国产电池上常印有25℃，20小时放电率字样，为该电池的额定容量。
而国外标准是10小时放电率，美国标准为8小时放电率。
国外的标准比中国的要高，也就是实际的容量要大。
自放电
电池充满电后，在与外电路没有接触条件下，电容量会自然损减，为电池的自放电现象。
其减少的容量与额定容量的比例为自放电率，电池的品质和温度直接影响电池的自放电率。
品质越差的电池，自放电率就越大。
温度对电池的自放电率也有很大的影响（详见电池性价比表）。
不同种类的电池自放电率不同，受温度的影响也不同，如：
在60℃温度条件下，铅酸电池仍可相对正常充放电，而镍氢电池会在24小时内自放电达50%。
电池寿命
电池容量会随着使用次数和时间的增加而逐渐减少，电池按实际的应用，可分2种使用方式：
浮充使用和循环使用。
其寿命概念不同。
浮充使用
电池采用浮充充电原理，永远保持充电状态，停电后自动放电（如：
应急灯、电脑UPS等）。
浮充使用的电池寿命通常以年份计算，如3年、5年等，哪怕3年应急灯未工作过1次电池也应更换新电池。
循环使用
电池充满电后放电，再充电，再放电，循环使用（如：
手机、充电灯具等）。
循环使用的电池使用寿命，通常以循环次数计算，如200循环次、500循环次、1000循环次等。
影响电池寿命的因素
电池使用寿命是一个非常复杂的综合概念，影响电池寿命的因素很多，主要有：
1、电池自身的品质，2、充电方式，3、放电方式，4、使用方式（放电率）5、环境温度，6、正常维护
充电的三种不同结果
当一件充电产品由制造商交给用户后，充电方式已定，用户自己已无法改变。
长期充放电使用，充电的结果只有3个：
1、不合理充电：
充电方式不合理，充电电压、电流过大，会造成长期过充，损坏电池。
2、充不满电：
充电原理不对，充电电压、电流太小，长期充不满，会造成电池产生记忆。
3、合理的充电：
正确的充电方式，合理的充电电压和电流配合涓流充电功能，会使电池获得最长的使用寿命。
充放电原理
电池的内阻是电池最重要的技术参数之一，新电池的内阻通常为8～15mΩ。
电池充放电过程，可以理解为电池内阻增大或减少的过程。
1、放电过程：
就是电池内阻增大的过程。
电池电压越低，内阻越大。
当电池完全没电，为0V时，内阻为无穷大，会严重损坏电池。
电池的过放保护，实际上就是为了防止电池内阻过量增大。
2、充电过程：
就是电池内阻减少的过程。
如果充电技术能将电阻减小到与新电池一样，电池的寿命就会极大的延长。
实际上，电池的内阻在不同的充电方式下，会停留在不同的某一数值上，只有用极小的电流才能将电池内阻尽可能减少到最接近新电池的内阻。
所以，有涓流充电功能的灯具，在充满指示灯亮后，可继续进行涓流充电，以恢复电池容量，延长电池寿命。
充电方式
充电方式是充电灯具的重要技术，也是充电电池使用寿命长短的决定方式。
充电方式会受充电的设计成本、原理、电池容量、充电器输出功率等诸多因素影响。
充电方式可多种多样，如低品质、低技术的单一线性充电方式（详见充电器）。
先进的充电方式也有很多种，其中PMW脉冲充电为最佳。
通过充电方式就可确定灯具的内在品质。
灯具制造商不会花较高的充电成本为低价的电池充电，而高成本、高品质电池必须有合理的充电方式才能保证电池获得合理的使用寿命。
过充保护
为防止电池过量充电，造成电解液受损而设计的保护电池的功能。
过放保护
为防止电池过量放电，造成电池内阻无限增大，极板积化，电池容量减少，电池使用寿命缩短为设计的保护电池的功能。
涓流充电
用极小的电流对电池进行充电，不仅能使电池充得更满，更重要的是能让电池内阻减少到最小，尽可能恢复电池容量，减少电池记忆，延长电池使用寿命。
涓流充电是充电技术的重要标志。
充电技术还可能涉及到其他先进的功能，如：
过温保护、智能充电、电池电量自动检测、电池品质自动检测等。
正确的电池维护
所谓维护，就是指充电，电池需充满电后存放。
正确的维护方式：
1、每次用灯后尽早充电。
2、长期不用灯时，应定期每一个月补充电量1次。
3、有涓流充电的灯具，应利用其功能。
充满指示灯亮后，可继续充电2~5天，以恢复电池容量。
4、半年以上不用灯时，应放电1次，恢复电池极板活性。
如何计算照明时间?
灯泡的电流（A）=灯泡的功率（W）/灯泡的电压（V）
照明时间（小时）=电池的容量（Ah）/灯泡的电流（A）
假如你用24W的灯泡，电压为6V，灯泡的电流为4A，电池的容量8Ah，
照明时间为：
8Ah/4A=2小时
如何计算充电时间?
充电时间（小时）=充电电池容量（mAh）/充电电流（mA）×1.5的系数
假如你用1600mAh的充电电池，充电器用400mA的电流充电，
则充电时间为:
1600/400×1.5=6小时
电池电池组充不进电的可能原因是什么?
• 电池零电压或电池组中有零电压电池
• 电池组连接错误,内部电子组件,保护电路出现异常
• 充电设备故障,无输出电流;
• 外部因素导致充电效率太低（如极低或极高温度）
电池电池组无法放电的可能原因是什么?
• 电池经储存,使用后,寿命衰减;
• 充电不足或未充电;
• 环境温度过低;
• 放电效率较低,如大电流放电时普通电池由于内部物质扩散速度跟不上反应速度,造成电压急剧下降而无法放出电。
可充电电池的优缺点有哪些？
可充电电池的优点是使用寿命长，它们可充放电1000多次，即使价格比一次电池要贵，但从长期使用的观点来看，则很经济实惠，而且可充电电池的负荷力要比绝大部分一次电池高。
但普通镍镉镍氢电池放电电压基本恒定,很难预测放电何时结束，所以在照相机使用中，一般不用这种电池，而锂离子电池能给照相机设备提供较长的使用时间，高负荷力，高能量密度，且放电电压的下降随放电的深入而减弱。
环境温度对电池性能有哪些影响？
环境温度影响电池的放电效率,在低温下会显著的降低（如低于-15℃），而在-20℃时，碱液达到起凝固点，电池充电速度也将大大地受到影响。
镍镉、镍氢电池，在低温下充电（低于0℃）会增大电池内压并可能时安全阀开启。
为了有效充电，环境温度范围应在5-30℃之间，一般充电效率会随温度的升高而升高，但当温度升到45℃以上，高温下充电电池材料的性能会退化，电池的循环寿命也将大大缩短。
过充对电池性能有哪些影响？
由于在设计时，负极容量比正极容量要高，因此，正极产生的氧气透过隔膜纸与负极产生的镉复合。
故一般情况下，电池的内压不会有明显升高，但如果充电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液，等不良现象。
同时，其电性能也会显著降低。
过放对电池性能有哪些影响？
电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电，通常根据放电电流来确定放电截止电压。
0.2C-2C放电一般设定1.0V/支,3C以上如5C或10C放电设定为0.8V/支,电池过放可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放，或反复过放对电池影响更大。
一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。
防爆知识
环境条件
适用环境类别和标志
0类（轻腐蚀环境）
1类（中腐蚀环境）
2类（强腐蚀环境）
户内
—
F1
F2
户外
W
WF1
WF2
防爆总标志
电气设备类别符号
防爆型式符号
防爆原理
煤矿用
电气设备
工厂用
电气设备
型式
符号
Ex
Ⅰ
Ⅱ
隔爆型
d
将设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并能保证内部的火焰气体通过间隙传播时降低能量，不足以引爆壳外的气体。
增安型
e
在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式，在结构上进一步采取保护措施，提高设备的可靠性能和安全性能。
正压型
p
通过保持设备外壳内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境压力的措施来达到安全的电气设备在系统内部保护静态正压或保持持续的空气或惰性气体流动，以限制可燃性混合物进入外壳内部。
带走设备内部非正压状态时进入外壳内的可燃性气体，防止在外壳内形成可燃性混合物。
本安型
i
设备内部的所有电路都是在标准规定条件下（包括正常工作和规定的故障条件）下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的本质安全电路。
浇封型
m
将可能产生引起爆炸性混合物爆炸的火花、电弧或危险温度部分的电气部件，浇封在浇封剂（复合物）中，使它不能点燃周围爆炸性混合物。
采用浇封措施，可防止电气元件短路、固化电气绝缘，避免了电路上的火花以及电弧和危险温度等引燃源的产生，防止了爆炸性混合物的侵入，控制正常和故障状况下的表面温度。
油浸型
o
将整个设备或设备的部件浸在油内（保护液），使之不能点燃油面以上或外壳外面的爆炸性气体环境。
充砂型
q
在外壳内充填砂粒或其他规定特性的粉末材料，使之在规定的使用条件下，壳内产生的电弧或高温均不能点燃周围爆炸性气体环境的电气设备保护型式。
气密型
h
该类防爆设备型式采用气密外壳。
即环境中的爆炸性气体混合物不能进入设备外壳内部。
气密外壳采用熔化、挤压或胶粘的方法进行密封，这种外壳多半是不可拆卸的，以保证永久气密性。
空气中可燃气体爆炸极限
爆炸极限应用于可燃气体危险性的分类。
有爆炸性危险的工艺设备内允许可燃气体的浓度，爆炸性气体环境的通风和供热系统的计算，动火作业时安全浓度的确定等都同这一参数有关。
可燃气体和空气混合气的爆炸极限与以下因素有关：
可燃气体的种类及化学性质、可燃气体的纯度、可燃气体和空气混合气的均匀性、点火源的形式、能量和点火位置、爆炸容器的几何形状和尺寸、可燃气体和空气混合气的温度、压力和湿度。
爆炸范围：
可燃气体与空气的混合气中，可燃气体的爆炸下限与爆炸上限之间的浓度范围称为爆炸范围。
爆炸危险环境的区域划分
爆炸危险环境中正确地选择电气设备及设置配电线路，即按照不同的危险区域，选用防护程度不同的电气设备及线路，《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》（GB50058-92）划分了爆炸环境中的危险区域分区，它与IEC对爆炸危险区域的划分是一致的。
1、爆炸危险环境的分类：
爆炸危险环境按爆炸性物质的形态分为，气体爆炸危险环境和粉尘爆炸危险环境两类。
2、爆炸性气体环境的分区：
爆炸性气体环境，根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度、持续时间和危险程度进行分区。
亦即根据爆炸性气体混合物是连续出现或长期出现或是短期出现的不同情况进行分区。
爆炸性气体环境分为3个危险区：
（1）0区：
连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；
（2）1区：
在正常运行时可能出现爆炸气体混合物的环境；
（3）2区：
在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。
电气设备的外壳防护等级
IP□□防护等级，IP为国际防护等级符号（INTERNATIONALPROTECTIONRATINGS），其后有两位数字，第一位数字表示装置的防尘能力，称为第一位特征数字，第二位数字表示装置的防水能力，称为第二位特征数字。
第一位特征数字
特征符号
防护
X
未测试
省略不标该防护特征
0
不做试验
本身固有的保护
1
能防止直径大于50mm的
固体类物进入体内（如：
手的意外接触）
2
能防止直径大于12.5mm
的固体类物进入体内（如：
手指）
3
能防止直径大于2.5mm的固体类物进入体内（如：
工具，导线）
4
能防止直径大于1mm的固体类物进入体内（如：
小工具，导线）
5
防尘，尘埃的进入量不能达到防护设备正常运转的程度
6
无尘埃进入
第二位特征数字
试验
简短说明
防护
0
不做试验
本身固有的保护
1
防滴
滴水（垂直滴水）无有害影响
2
15度防滴
当外壳从正常位置倾斜在15°以内时，垂直滴水无有害影响
3
防淋水
垂直成60°范围以内的淋水无有害影响
4
防溅水
任何方向溅水无有害影响
5
防喷水
任何方向喷水无有害影响
6
防海浪
猛烈海浪或强烈喷水时，无害影响
7
防浸水
影响
防浸水影响
8
防潜水
影响
防潜水影响
电光源概念及常识
灯泡是光源的一种，在你了解灯泡前你需要先了解很多有趣的基本概念，这些概念都与灯泡
和灯具有关。
光源
可见光的发光体，就是光源。
光源可以由剧烈的化学反应产生，如：
极光、火光。
也可以由电能转换，如：
各种照明灯泡。
点光源
发光体小于3㎜为点光源。
点光源可以通过聚光型反光杯聚光照明，发光体越小，聚光性越好。
点光源灯泡主要用于电筒和手提灯，照明要求不高，成本低，使用寿命都不长。
由于高品质灯泡市场不大，各灯泡厂不太重视。
也有寿命长达2000小时以上的点光源灯泡，但价格昂贵。
电光源
由电能转换成光能的装置，称电光源。
由于转换的方式不同，电光源分为冷光源和热光源。
1、冷光源
在电能转换光能的过程中，靠电子原理及萤光粉的作用，只产生很少量的热能，将更
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