锂电池基本知识讲解.docx

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锂电池基本知识讲解

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电池基本知识

1.电池

电池是将化学反应产生的能量直接转化为电能的一种电化学装置。

2.原电池

原电池是指经过放电后，不能用一般的充电方法使其复原而继续使用的电池，也叫一次电池。

3.蓄电池

指可以通过充电方法使两极活性物质复原而可以再次放电的电池，也叫二次电池。

4.干电池

干电池是指电解液不流动的电池，通常是指锌、锰干电池。

5.电解池

电解池是一种将电能转化为化学能的电化学装置，电池充电时相当于电解池。

6.电子导体

是指依靠物质内部的自由电子在外加电场作用下做定向运动而导电的导体，也叫第一类导体。

各种金属通常为第一类。

7.离子导体

是依靠物质内部的可移动离子在外加电场作用在做定向移动而导电的导体，也叫第二类导体。

各种电解液通常为第二类导体。

如氢氧化钾水溶液。

8.电解质

一定条件下具有离子导电性的物质称为电解质。

9.电极

是指由两类导体即电子导体和离子导体串联组成的导电体系，也叫半电池，通常为了方便把构成电极的金属导体部分称为电极。

10.正/负极

在一个电化学装置中，电极电位较高的电极称为正极；电极电位较低的电极为负极。

11.电池充电

借助于外直流电源，将电能输入电池迫使其内部发生电化学反应的过程叫电池充电。

12.电池放电

电池内部发生电化学反应产生电能并向外电路输出电能的过程叫电池放电。

13.活性物质

是指在电池中将化学能转变为电能的过程中参加电极反应的物质。

14.为什么电池放电时不需要外接电源而电池充电时需要外接电源？

电池放电时的电化学反应是一种自发的过程，电池向外电路供电是可以自发进行的过程，而充电时的电池相当于电解池，电解池中消耗电能的化学反应是一种不可以自发进行的过程，所以要借助于外接电源强迫化学反应逆方向进行。

15.电池电动势

电池正极平衡电极电位与负极平衡电极电位之差称为电池电动势，又叫理论电压。

16.开路电压

电池开路时，正负极之间的电位差叫开路电压，开路电压在数值上等于正负极稳定电极电位之差，是一个实测值。

17.标称电压

一般被认为是电池工作在标准条件下可具有的电压值。

18.放电电压

电池放电时正负极间的电位差叫放电电压，也叫工作电压或负载电压或端电压。

19.充电终止电压

电池充电所允许的最高电压叫充电终止电压。

20.放电终止电压

电池放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压称为放电终止电压。

21.电池的内阻

电流通过电池内部所受到的阻力叫电池内阻。

22.电池内阻包括

欧姆电阻和极化电阻。

23.电池的欧姆电阻包括

电极电阻、电解液电阻、隔膜电阻、接触电阻等。

24.极化电阻

电池极化引起的电压变化所对应的阻值称为极化电阻。

25.极化电阻包括

电化学极化和浓差极化引起的内阻。

26.隔膜电阻

是指导电离子通过隔膜微孔时受到的一定程度的阻碍。

27.电化学反应

在电极两类导体界面上发生得电子或失电子的化学反应称为电化学反应或电极反应。

28.电池按工作性质可分为

原电池、蓄电池、储备电池和燃料电池。

29.电池按电解质可分为

碱性电池、酸性电池、中性电池、有机电解质电池和固体电解质电池。

30.电池按电极材料可分为

锌-锰系列、铅酸系列、镍-镉系列、镍-氢系列、锂电池系列。

31.活性物质利用率

电池的实际放电容量与理论容量的比值称为活性物质利用率。

32.活性物质利用率与那些因素有关

与电池结构、电极的状态、电池的放电制度及电池的制造工艺有着密切关系。

33.电池的容量

是指在一定的放电制度下，电池所能放出的电量，其单位为安培小时，简称安时，亦可用毫安时表示。

34.电池的容量可分为

理论容量、标称容量、设计容量、额定容量和实际容量。

35.理论容量

是指在正极、负极和电池等容量条件下，根据参加成流反应的活性物质的量按照法拉第定律计算应获得饿容量。

36.额定容量

是指在规定条件下，电池应能提供的容量，是法定容量值。

37.实际容量

指电池在实际负载条件下所放出的电量。

38.理论容量、额定容量、设计容量、实际容量按照数值大小关系顺序为

理论容量＞实际容量＞设计容量＞额定容量

39.电池电动势、充电电压、放电电压、开路电压的大小顺序

充电电压＞电池电动势≥开路电压＞放电电压

40.电化容量

指单位活性物质的质量可给出的理论容量。

41.电池的组成

由电极、电解质、隔膜和外壳四个主要部分组成。

42.电极（正负极）在电池中起的作用

电极是由活性物质和导电骨架组成，电极在电池中的基本作用是参加成流反应及导电，电池的主要性能取决于电极的基本特性。

43.电解质在电池中的作用

电解质与电极骨架构成电极体系，保证内部电极的离子导电作用，有时电解质中的离子也参加电极反应。

44.隔膜在电池中起的作用

隔膜防止电池中正负极之间直接接触产生导电现象而在电池内部形成短路，因此隔膜具有离子的良导体和电子的绝缘体的双重特性。

44.电化学中隔膜电阻就是隔膜本身的电阻吗？

不是，隔膜是电子绝缘体，离子良导体，隔膜电阻是指导电离子通过隔膜时受到的阻碍，其值等于电解质溶液中有隔膜存在与无隔膜隔离时的电阻值之差。

45.电导与电阻、电导率与电阻率的关系

电导是电阻的倒数、电导率是电阻率的倒数

46.放电制度

电池放电时所规定的放电速度，放电温度和终止电压通常称为放电制度。

47.放电倍率

以放电电流强度在数值上等于该电池额定容量的倍数来表示的放电速率，单位为倍率。

48.放电时率

以电池放出全部额定容量，所需要的时间的长短来表示的放电速率，单位为小时。

49.放电倍率与放电时率的关系

对同一放电速率，放电倍率与放电时率在数值上互为倒数。

50.电池是如何向外界输出电能的

电池向外输出电能时，在外电路是电子导电，依靠电子的定向移动来传递电荷；在电池内部的两极之间是离子导电，依靠离子的定向移动来传送电荷；在电极分界面上，依靠其发生电化学反应来传送电荷，保证电流通过电极的分界面。

51.为什么电池放电时，其输出电压要比理论电压或开路电压低

因为电池内部存在一定的内阻，在有电流通过时，内阻引起内压降，随着放电进行，电池内阻增大，电压将逐渐降低。

52.为什么要规定电池的放电终止电压

由于电池的使用要求不一样，放电条件也会有区别，为了防止电池性能过早恶化，延长电池使用寿命，需要规定不同使用要求和放电条件下的放电终止电压。

另外，为了比较或判别电池的放电性能或检查电池的容量，需要规定放电终止电压。

53.锂离子电池常用的充放电方法

恒流恒压充电，恒流放电。

54.电池短路

电池内部两电极形成的电子导电，称为电池短路或叫电池内部短路，电池内部短路往往导致电池报废。

55.电池外部短路

电池正负极集流端子之间的负载电阻与电池内阻相比可忽略不计，这种情况叫电池外部短路。

56.电池自放电

电池在荷电存放期间，在开路状态下，由于电池内部自发反应引起的容量损失，叫电池自放电。

57.能否避免电池自放电

不能。

从理论上讲，电池中的电极都处在热力学不稳定的状态，不可避免的要发生自放电，但如果采取的措施得当，可将自放电减少到最低程度。

58.化成

通过充放电方法来提高电极原始物质的电化学活性的过程叫化成。

59.为什么要进行容量分类

电池通常以串联组合形式使用，为了保持串联电池容量的一致性，需要对单体电池的实际容量进行检查和分类，以保证电池串联后的使用效果。

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