纽扣电池放电实验

m0----活性物质完全反应的质量； M ----活性物质的摩尔质量；
n ----成流反应得失电子数；
q ----活性物质电化当量。
例如：锂离子电池负极为 LiC6，正极为 LiCoO2，则理论容量分别为
负极：LiC6→Li++C6+eLiC6=26.8× 1 ×1000=339.50mAh·g-1 78.94
五．实验结果与讨论
表 1-1 ① 在恒电流放电过程中，当电流设为 10mA 时，放电速率很快，在放电量仅仅
只有 0.25mAh,并且和理论曲线的趋势有一定区别。 ② 当电流设为 5mA 时，放电时间明显增加，而且其电压曲线和理论曲线的趋
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势十分接近。 分析原因： ① 有可能测量设备本身的问题，导致电池在放电电流较大时电压快速降低，不
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示，单位常用 Ah 或 mAh 表示，是电池电性能的重要指标。容量分理论容量、实 际容量和额定容理。 每摩尔电子流过电路所提供的电量=96500C
96500C/3600S=26.8Ah 2.理论容量（C0）
活性物质的理论容量（C0）为
C0=26.8n mC = 1 m0 Mq
（1-1）
式中 C0----理论容量；
图 2 锂离子电池的恒电流放电特性
从图中可以看出，在整个放电过程中锂离子电池的电压曲线可以分为 3 个阶段： 1）电池在初始阶段端电压快速下降，放电倍率越大，电压下降的越快； 2）电池电压进入一个缓慢变化的阶段，这段时间称为电池的平台区，放电倍率 越小，平台区持续的时间越长，平台电压越高，电压下降越缓慢。
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3）在电池电量接近放完时，电池负载电压开始急剧下降直至达到放电截止电压。
三．仪器与样品
锂离子电池（松下 CR-1220/5BC，额定容量约 38mAh），万用表，陶瓷电阻， 导线若干
四．实验步骤
将锂离子电池的正负电极与电阻相连，可 10 秒取值和记录一次负载两端电 压数据，得到放电过程中的电池电压变化情况。
4.容量测定 电池容量的测定方法，有恒电流放电法，恒电阻放电阻，恒电压放电法等，
根据放电时间和电流大小可以计算电池的容量。 充放电倍率 C 是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值，
1C 在数值上等于电池额定容量，通常以字母 C 表示。如电池的标称额定容量为 10Ah，则 10A 为 1C（1 倍率），5A 则为 0.5C，100A 为 10C，以此类推。
锂离子恒电阻 放电容量测试实验
姓 名：
冯铖炼
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学 号：
1141440057
学 院：
机械学院
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ห้องสมุดไป่ตู้专业班级：
能环 142
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一．目的
1.熟悉锂离子电池恒电阻放电性能； 2.掌握锂离子电池容量测试操作。
二．原理
图 1 锂离子电池的工作原理 锂离子电池的工作原理如图所示。充电时，锂离子从正极层状物的晶格脱出， 通过电解液迁移到层状物负极表面后嵌入到石墨材料晶格中，同时剩余电子从外 电路到达负极。放电则相反，锂离子从石墨晶格中脱出，回到正极氧化物的晶格 中。 1.电池的容量和比容量 电池的容量是指在一定的放电条件下所可以从电池获得的电量，常用 C 表
能完成充分放电。 ② 当电流较大时，由于 P=I2R,部分电能转变成电阻的热能，并且根据公式，产
热速率和电流的平方成正比，所以最后的总放电量较电流小时较小。
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正极：LiCoO2+e-→Li+CoO2 LiCoO2=26.8× 1 ×1000=273.83mAh·g-1 97.87
锂离子电池负极的炭材料呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子嵌
入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。锂离子电池放电时，嵌
在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越
高。
3.实际容量 实际容量是指在一定的放电条件下，电池实际放出的电量。 恒电流放电时为 C=I·t
（1-2）
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恒电阻放电时为
C=∫
t 0
Idt

1 R
∫ 0t Udt
近似计算为
C=
1 R
U av
t
式中 R----放电电阻；
T----放电至终止电压时的时间；
Uav----电池平均放电电压。
（1-3） （1-4）