常见的电池术语解析

2020-11-18 09:21:08 深圳市创新易电子科技有限公司

* 一次电池:指无法进行充电,仅能放电的电池,但一次电池容量一般大于同等规格充电电池,如锌锰、碱性干电池,锂扣电池,锂亚电池等。


* 二次电池:指可反复充电再循环的电池,如铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物、燃料、锌、铝、镁空气电池等。


* 额定容量:指电池在充满电後,空载状态下放电至截止电压时,所能释放出的电能量,一般以mAh或Ah(1Ah = 1000mAh)符号来表示。但如果电池使用时连接负载及长期使用后,电池释放的电量会下降。容量由于充放电是在一定的C-倍率条件下进行的,因此电池的容量与C-倍率直接相关。通常情况下电池的标称容量是指0.2C条件下测试得到的电容量。C-倍率越大,电池的放电容量越小。充电容量(Ah或者mAh)=充电电流×充电时间放电容量(Ah或者mAh)=放电电流×放电时间。


* 额定电压:指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差, 由此产生的电压值。不同电池由于正负极材料不同,产生的电压是不一样的,如铅酸:2V/节,镍镉、镍氢:1.2V/节,锂离子电池:3.6V/节。另外,电池电压会随着充电的过程而不断上升至某一值,会随着放电的过程而不断下降至某一值。


* 开路电压:指电池在没有连接外电路或者外负载时的电压。开路电压与电池的剩余能量有一定的联系,因此,手机的电池显示器是利用这种关系而制造。


* 内阻:指电池内部由化学材料自动生成的阻抗,一般而言,内阻越小,电池的充放电性能越好。电池内阻是一个非常复杂而又非常重要的特性,又称为电池阻抗,包含直流电阻和交流电阻。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,例如导电碳粉的含量;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界面状态;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,如1200mAh的电池,0.2C表示240mAh(1200mAh的0.2倍率),1C表示1200mAh(1200mAh的1倍率)。充放电效率充放电效率也与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%


* 放电率“nC”是什么概念?


电池的放电电流也是用户选配电池所关心的数据,有些样本直接给出允许持续电流及脉冲电流,但有些样本或文章则以“nC”来表述放电电流。其中“C”是额定容量,n是有单位的系数,其单位是“1/小时”,“nC”即是放电率。(n=1也不能省略)。例如:额定容量为“1000mAh”的电池,以“0.1C”放电,就是0.1 /h×1000mAh=100mA。放电电流是100mA。


* 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),一般而言,铅酸电池:1.8V/节,镍镉、镍氢:1.0V/节,锂离子电池:2.75V/节。


* 开路电压:指电池在无负载的情况下,电池正负极之间的电压。


* 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(镍镉、镍氢电池与锂离子电池相比,自放电率较大)。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)的表达方法和单位为:%/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为完全放电的电池,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,在下半时充电之前,必须先完全放电,然后再充电。只有这样操作,才能百分之百的充满电池。电池的记忆效应给电池的快速充电带来了不便。镍镉电池在没有放完电的情况下进行充电,容量可能无法回到原有标准,但可以通过深度放电后大电流充电,容量可能会回复。镍氢、锂电池均无记忆效应。


* “公称电压”是怎样确定的?规定它有什么作用?


“公称电压”顾名思义是大家公认的电压体系,就像220V是我们国家规定的家用交流电的“公称电压”一样,电池的“公称电压”其值规定在:当电池较小电流放电时的电压平台附近。所以它低于电池的开路电压,又高于较大电流工作时的负载电压。它的作用是为用电器的设计提供参考,也为电池使用者更换电池时提供依据。有关标准规定“每个电池必须标明公称电压和正负极性”。使用者也应注意:“大小形状即使相同,如公称电压不同的电池不能互换。”


目前市场流行的电池体系及公称电压是:


“锌锰”/“碱锰” 1.5V


“镍镉”/“镍氢” 1.2V


“铅酸”2.0V


“锂锰”3.0V


“锂硫”2.7V


“锂氯”3.6V


“锂钴” 3.8V


(从资料上看,也有标注3.6V和3.7V的,那是因为随着电池材料的改进,充电电压有所提高,电压平台也有所提高。规定3.8V是比较合理的。)


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