充电电池简介电池的主要性能指标复习进程

充电电池简介电池的主要性能指标

1. 安全性能影响最大的是爆炸和漏液，主要与电池的内压、结构和工艺设计有关（比如安全阀失效、锂离子电池没有保护电路等）。

2. 容量

按照IEC标准和国标规定，镍氢和镍镉电池是指在25±5C的条件下，

以0.1C充电16小时，以0.2C放电至1.0V时放出的容量。

锂离子电池是指在常温的条件下，以恒流（1C）、恒压（4.2V）充电3 小时，以0.2C放电至2.75V时放出的容量。

容量单位：安时（Ah）或毫安时（mAh）

3. 内阻

是指电流流过电池内部所受到的阻力。充电电池的内阻很小，一般要用专门仪器测试。充电态内阻和放电态内阻有差异，放电态内阻稍大，而且不太稳定。内阻越大，消耗的能量越大，充电发热越大。随着电池使用次数的增多，电解液消耗及活性物质减少，内阻会增大，质量越差，内阻增大越快。

4. 循环寿命

电池可重复充放电的次数。寿命与容量成反比，与充放电条件密切相关，一般充电电流越大，寿命越短。

5. 荷电保持能力

指自放电率。与电池材料、生产工艺和储存条件有关，一般温度越高，自放电率越高。

6. 大电流放电能力主要与电池材料、生产工艺有关，充电电池的典型结构1. 正极板

般用于动力电池

2. 负极板

3. 隔膜

4. 电解液

5. 钢壳/塑胶外壳充电电池的可靠性测试项目

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. 储存特性

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

电池常用标准

镍镉电池:

IEC60285-1999,GB/T11013-1996,GB/T18289-2000 镍氢电池:

IEC61436-1998.1/GB/T15100-1994/GB/T18288-2000 锂离子电池: GB/T10077-1998/GB/T18287-2000 或者SANYO 或松下标准镍氢电池

优点1.比能量密度高：是镍镉电池的1.5-2 倍多。

2. 环保

3. 无记忆效应

4. 循环寿命长：在正确使用条件下可循环使用500 次以上。

缺点

1•自放电率高：满电常温下存储自放电率30〜35%

2. 高温性能差

3. 在过充和过放时会排出气体

镍氢电池工作原理

镍氢电池的正极主要成分为氢氧化镍Ni(OH)2 ，负极主要为无污染物质贮氢合金粉( M )，电

解液是氢氧化钾的水溶液。

FROM WW匸正扱反应（阴极）十负极反应（阳扱）」

]■充电卩1Ni(OH)2 +OH-

-NIOOH +

H 2O+e

M+ H 20

MH+OH^

1^1过充电心HI 4OH f2H2O +

02+4&

2H2O + O2+4e

-40H，

放电卩NiOOIl+ H2O

+e-NiCOH)2+

OH* .

MH+ OH -M +

H2O 2

过放电卜2H2O +2e-

H2+2OH叙

H2+2OH 〜

2H2O +2&

镍氢电池设计时，容量实际上是由正极限制的，负极容量设计过剩，

以保证过充电时候，正

极产生的氧气可以到负极反应，电池的内压不会有明显升高。

镍氢电池的充电方式

充电是将充电电池恢复其原始容量的过程，为使电池达到长期使

用的目的，必须通过适当的充电方法充电，目前较好的方式是-△ V 值控制充电，此外还可以采用其它的控制方法。

1. 应在环境温度10〜30 C下充电，此时充电效率最佳。环境温度低

于0C时，电池内气体吸收反应不充分，造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄漏，性能恶化。而环境温度高于40C时，充电效率

会下降。这会使电池性能恶化，发生泄漏。

2. -△ V值：5-10mV/只，充电过程中，如果电压从其峰值下落5到10mV 则终止充电，充电转为涓流。

3. dT/dt值：0.8〜1C /min，用热敏电阻或温度传感器探测电池温度，单位时间内电池温度上升达到预设值时，终止充电并转为涓流。

4. TCO:电池充电最高温度，D型、F型、2/3M型及M型电池为48C, 其他电池为50C，如果充电过程中电池过热会对电池寿命及其他性能造成影响，为此，当电池温度达到预设值，终止充电并转为涓流充

电。-△ V检测线路在开始充电后一定时间内启动，但在此时间内dT/dt 可以启动。

5. 初始延时：10 分钟，防止-△V 检测线路在开始充电后一定时间内

启动。因为，镍氢电池在放置较长时间或过放后充电电压会有波动（假

-△V ），此时延时的设定是为防止此假-△V 误触发使充电终止。

6. 涓流充电电流：1/30〜1/20C，如果涓流充电电流过大，电池温升会增加，造成电池性能降低。

7. 充电总时间：10〜20小时（视充电电流的大小），即使是涓流充电，

长时间过充也会造成电池性能恶化，为防止涓流或其他充电下过充，建议设立一个保护性的总充电时间控制。

8. 要坚决避免反极充电。反极充电会造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄漏，性能恶化，甚至电池会破裂。

9. 不要将电池反极充电或大电流过充，否则会造成气体快速产生，使电池内压增加，电池鼓胀或破裂。

镍氢电池的放电注意事项

1. 镍氢电池的放电终止电压非常关键，必须在1.0〜1.1V 之间，超过了这个终止电压可能有过放的危险，过放会造成排气，对电池损害很大。

2. 放电时环境温度应在-10〜45C度，超过此范围，放电容量会严重下降，长期在高低温环境下工作，容量会衰减很快。