锂电池名词及缩写解释知识分享
锂电池基础知识介绍[优质PPT]
某一规定的值时,电池在某一充放电制 度下所经历的充放电次数。锂离子电池 GB规定,1C条件下电池循环500次后容 量保持率在60%以上。
锂离子电池类型
1
2
圆柱型锂离 子电池
(Cylindrical Li-ion Battery)
方型锂离子电 池(Prismatic
输出电压高
能量密度高
安全,循环性好
锂离子电池 优点
自放电率小 快速充放电 充电效率高
无环境污染,绿色电池
锂离子电池工作原理
锂离子电池工作原理图 schematic representation and operation principle of rechargeable
lithium ion battery
[1] Whittingham M S.U.S.Patent 4009052.1977 [2] Whittingham M S.Science,1975,192:1226
Manley Stanley Whittingham
1941 年 出 生 , 于 牛 津 大 学 BA (1964), MA (1967), 和 DrPhil(1968) 学 位 , 目 前 就 职 于 宾 汉 姆 顿 大 学 。 Dr. Whittingham是发明嵌入式锂离子电池重要人物,在与Exxon公司 合作制成首个锂电池之后,他又发现水热合成法能够用于电极材料的 制备,这种方法目前被拥有磷酸铁锂专利的独家使用权的Phostech 公司所使用。
锂离子电池保持性能最佳的充放电方式为浅充浅放。
锂离子电池性能参数指标
电池内阻
电池内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻 与极化内阻两部分组成。电池内阻值大,会导致电池放电工作电压降低,放 电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影 响。电池内阻是衡量电池性能的一个重要参数。
锂电常用术语
锂电池的一些概念1、一次电池、二次电池一次电池(primary battery原电池):只能放电一次,放电结束后,不能再充电使用。
如各种干电池;二次电池(secondary battery或叫充电电池rechargeable battery、蓄电池):放电结束后,可以进行充电,再放电使用,可反复多次使用。
2、电池正极:(positive electrode)放电时,电子从外部电路流入电位较高的电极。
在放电时由于发生还原反应,因此正极也成为阴极,但在充电时要称为阳极。
锂电池正极材料主要为磷酸铁锂、钴酸锂(氧化钴锂)、锰酸锂(氧化锰锂)、钒的氧化物等。
3、电池负极:(negative electrode)负极,放电时,电子从外部电路流出电位较低的电极。
此时除称为负极外,由于发生氧化反应,而可以称为阳极;而在充电时,则不能称为阳极,因为此时发生的是还原反应,而应成为阴极。
负极材料一般为碳负极材料,包括:石墨、软碳、硬碳。
也有为非碳基负极材料,包括:氮化物、硅基材料、锡氧化物、新型合金、钛的氧化物、纳米氧化物等。
4、充电(charge):利用外部电源使电池的电压和容量上升的过程;此时电能转化为化学能。
⑴充电特性(charge characteristic):电池充电时所表现出来的特性,例如充电曲线、充电容量、充电率、充电深度、充电时间等。
⑵充电曲线(charge curve):电池充电时其电压随时间的变化曲线。
⑶容量密度(capacity density):单位质量或体积所能释放出的电量,一般用mAh/L或mAh/kg表示。
也叫比容量,或克容量。
⑷能量密度(energy density):单位质量或体积所能释放出的能量,一般用Wh/L或Wh/kg表示。
⑸功率密度(power density):单位质量或体积所能释放出的能量,一般用W/L或W/kg表示。
⑹过充电(over charge curve):超过规定的充电终止电压而继续充电的过程;此时电池的使用寿命受到影响。
锂电池材料的专业名词
锂电池材料的专业名词
锂电池材料有许多专业名词,以下是其中一些重要名词的解释:
正极材料:指锂电池中正极活性物质,常用的包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。
正极材料的选择直接影响锂电池的能量密度、安全性能和循环寿命等。
负极材料:指锂电池中负极活性物质,常用的包括石墨、钛酸锂等。
负极材料对锂电池的首次效率和循环寿命有重要影响。
电解液:指锂电池中传递离子的介质,由电解质、溶剂和添加剂组成。
电解液对锂电池的电化学性能和安全性能有重要影响。
隔膜:指锂电池中隔离正负极的薄膜,具有阻隔电子流通的作用,同时允许锂离子的通过。
隔膜的材质、厚度、孔径等对锂电池的电化学性能和安全性有重要影响。
电池外壳:指锂电池的外包装,通常由金属或塑料制成,具有保护电池内部结构的作用。
电池外壳的形状、尺寸和重量等因素对锂电池的装配和使用有影响。
电池管理系统:指对锂电池进行监测、控制和保护的电子系统,包括电池电量管理、电池安全保护、电池热管理等子系统。
电池管理系统对锂电池的使用寿命和安全性有重要影响。
充电周期:指锂电池完成一次充电和放电的过程称为一个充电周期。
充电周期数直接影响锂电池的寿命和容量衰减速度。
能量密度:指单位质量或体积的锂电池所能存储的电能,单位为Wh/kg或Wh/L。
能量密度是评价锂电池性能的重要指标之一。
以上名词是锂电池材料的重要组成部分,了解这些名词有助于更好地理解锂电池的工作原理和性能特点。
锂电名词解释
锂电名词解释1 什麼是锂电池锂离子电池(LithiumIonBattery,缩写为LIB),又称锂电池。
锂电池分为液态锂电池(LIB)和聚合物锂电池(PLB)2类。
其中,液态锂电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。
电池正极采用锂化合物LiCoO2或LiMn2O4,负极采用锂 -碳层间化合物。
锂电池是迄今所有商业化使用的二次化学电源中性能最为优秀的电池,这也是促进锂电池用于电动助力车的一个关键因素。
比能量高无论是体积比能量,还是重量比能量,锂电池均比铅酸蓄电池高出三倍以上。
此决定了锂电池体积更小、重量更轻,其市场消费感觉很好。
循环寿命长锂电池用于电动助力车的循环寿命一般在800次以上,采用磷酸铁锂正极材料的锂电池可以达到xx年内把产量大幅提高。
目前,中国锂电制造企业形成了液态锂电池以比亚迪为首,聚合物锂电以TCL电池为首的两大巨头。
TCL电池完成了聚合物锂离子电芯从技术研发到大规模生产的全过程,并且迅速走到了这项技术的最前沿。
TCL生产的聚合物锂电芯在电池电化学阻抗、能量密度、高低温放电等方面均已躋身世界一流行列,比亚迪是液态锂电池的老大,而TCL 则是新一代聚合物锂离子电池的老大,聚合物锂电比液态锂电具有优势。
2 锂电池的原材料锂电池正负电极、电解质、聚合物隔离膜及保护电路芯片组成,锂电池的上游有正极材料、负极材料、隔膜、电解液、锂资源等。
正极材料电池的发展史,正是一部材料科技的进步史。
工艺的改进使电池量变,新材料的发明促使电池质变。
可以预见的是,采用含有锂元素的导体材料作为电极材料是高能电池的最佳选择。
锂电池根据正极材料不同,可分为磷酸鈷锂、磷酸锰锂、磷酸铁锂三种。
磷酸鈷锂于鈷价高昂而被放弃;磷酸锰锂相较于磷酸铁锂,在安全性和使用寿命方面不高;在可预见的将来,磷酸铁锂将成为锂电池的主要正极材料。
通用的 Volt和比亚迪的F3DM都采用磷酸铁锂电池。
随着锰酸锂和磷酸铁锂等极具发展前途的正极材料的技术进步,其在动力电池领域也开始了扩张的步伐。
锂电池专业术语
★容量密度(capacity density)单位质量或体积所能释放的电量, 一般用 mAh/g或 Ah/kg表示。 ★能量密度(energy desity),或比能量,单位质量或体积所能释放的
能量,称为重量比能量或体积比能量。一般用 Wh/L 或 Wh/kg表示。 能量 Wh = W × h 或 Ah × V
★放电深度(depth of discharge)表示电池放电程度的一种 量度,为放电容量与额定容量的比值,单位为%,例如,80池内阻指在电池荷电50%时1KHz下的交流阻抗。由两部 分组成,一部分为电子导电内阻,主要由集流体的电阻、极 耳的电阻及其之间的接触电阻、活性物质与集流体之间的的 接触电阻、膜片粉状物质间的接触电阻等组成;另一部分是 离子导电电阻,主要由电解液电阻、隔膜电阻等组成。。
此,提高锂离子电池比能量的一个重要途径就是提高正极材料的嵌锂
电位而降低负极材料的脱锂电位。
锂离子电池专业术语
★ 开路电压(Open Circuit Voltage)电池电池没有负电荷 时,即未充放电时正负极两端的端电压,单位为V。开路电 压值与荷电状态有关。开路电压值与电池体系有关。
★ 标称电压(nominal voltage)电池0.2C放电时全过程的 平均电压。
★额定容量(nominal capacity)电池0.2C放电时的放电容 量。
★实际容量(pratical capacity)电池在一定条件下放出的 实际电量。
★荷电状态( state of charge )电池剩余容量与其完全充 电状态的容量的比值 。
★放电速率(discharge rate)表示放电快慢的一种量度。所 有的容量1h放电完毕,称之为1C放电;5h放电完毕,则成 为C/5放电。
锂电池名词及缩写解释
ev是纯电动hev是混合动力phev是插电式混合电动混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、1,DOD,,,,,deep of discharge,中文翻译就是放电深度。
DOD 放电深度单位%SOC 荷电状态单位%是表示电池使用时充放电深度的,两者并无相对关系2. 克容量-即单位重量的电池或活性物质所能放出的电量- 单位mAh/g3. 振实密度(tap density )- 在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量。
1.4,粒度分布(particle size distribution)-将粉末试样按粒度不同分为若干级,每一级粉末(按质量、按数量或按体积)所占的百分率。
表示粒度特性的几个关键指标:①D50:一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。
它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%,小于它的颗粒也占50%,D50也叫中位径或中值粒径。
D50常用来表示粉体的平均粒度。
②D97:一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。
它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。
D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。
其它如D16、D90等参数的定义与物理意义与D97相似。
4,”1C,2C”“1C”、“5C”,就是指“1小时率”、“5小时率”的充放电速率。
如果蓄电池的容量是100Ah,如果以10A 电流充(放)电,就称为10小时率,意思是指10小时达到充(放)电池的容量;如果以100A电流充、放电,就是1小时率……蓄电池在使用中,通常用5C-10C的速率充、放电。
电流过大,电池会明显发热,极板上的化学反应不容易彻底进行,对电池不利。
规格与专业术语我们似乎总希望找个拥有最大的「冲击力(wallop)」的电池,但能接受的价位是多少?需要多大的尺寸与重量?显然我们总是会做一些折衷,因此我们需要知道制造商是如何详列所有这些技术规格;在未来的文章中也会再更详细提到这些,以下我们先介绍几个相关术语与规格。
锂电的名词解释
锂电的名词解释锂电是一种以锂离子嵌入和脱嵌为基础工作原理的充电电池。
它是由锂金属和其他材料组成的电池系统,在当今电子设备和电动车等领域得到广泛应用。
在本文中,将对锂电的相关名词进行解释和说明,以增进对锂电的理解。
一、锂离子(Li-ion)锂离子是锂电的核心,是指在电池中进行嵌入和脱嵌反应的离子。
充电时,锂离子从正极材料中嵌入负极材料,释放出电子,电池储存能量,处于充电状态。
放电时,锂离子从负极材料中脱嵌出来,回到正极材料,并释放出储存的能量,驱动设备工作。
二、正极材料正极材料是锂电的一个重要组成部分,用于嵌入和脱嵌锂离子。
目前常用的正极材料有锂铁磷酸(LiFePO4)、三元材料(Li[NiMnCo]O2)等。
锂铁磷酸具有高安全性和高放电电流密度的特点,广泛应用于电动汽车;而三元材料则具有高能量密度和高放电平台电压的特点,适用于便携式电子设备。
三、负极材料负极材料是锂电中的另一个重要组成部分,用于嵌入和脱嵌锂离子。
常用的负极材料有石墨、硅基材料等。
石墨是目前最常用的负极材料,具有良好的电导率和嵌锂性能;而硅基材料则具有更高的容量和能量密度,但存在体积膨胀和失活等问题。
四、电解液电解液是锂电中的重要组成部分,用于媒介正负极之间的离子传输。
电解液通常由有机溶剂和锂盐组成。
有机溶剂具有良好的溶解性、稳定性和电导率,在锂离子嵌入和脱嵌过程中能够有效传输离子。
常见的锂盐有六氟化磷酸锂、六氟硫酸锂等。
五、容量和能量密度容量是指电池储存锂离子的能力,通常用安培时(Ah)来表示。
能量密度则是指单位重量或单位体积的电池储存的能量,通常用瓦时/千克(Wh/kg)或瓦时/立方米(Wh/L)来表示。
锂电池的容量和能量密度是衡量其性能优劣的重要指标,更高的数值意味着更长的使用时间和更高的储存能量。
六、循环寿命循环寿命是指电池在充放电循环中能够保持一定容量的循环次数。
循环寿命的长短直接影响锂电池的使用寿命和性能稳定性。
通常来说,锂电池的循环寿命在300-500次左右,但随着科技的进步和新材料的应用,当前已经有锂电池实现了上千次的循环寿命。
锂电池
1锂离子电池简介锂离子电池(Lithium IonBattery,缩写为LIB),又称锂电池。
锂电池分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。
其中,液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。
电池正极采用锂化合物LiCoO2或LiMn2O4,负极采用锂-碳层间化合物。
锂电池是迄今所有商业化使用的二次化学电源中性能最为优秀的电池,这是由于锂电池有许多优良特性。
1.1能量高无论是体积比能量,还是重量比能量,锂电池均比铅酸蓄电池高出三倍以上。
由此决定了锂电池体积更小、重量更轻,其市场消费感觉很好。
1.2循环寿命长锂电池用于电动助力车的循环寿命一般在800次以上,采用磷酸铁锂正极材料的锂电池可以达到2000次左右,超出铅酸蓄电池1.5倍至5倍以上。
这大大降低了锂电池的使用成本,提高了消费者的使用便利程度。
1.3具有较宽的充电功率范围这是锂电池具有的独特优势。
在需要时,可以使充电时间控制在20~60min,充电效率达到85%以上。
在进一步技术创新的基础上,这一特性得到更好的发挥,可以具有很好的商业价值。
1.4倍率放电性能好锂电池的倍率放电可以达到10倍率以上,特殊制作可以达到30倍率。
这一特性非常有利于电动助力车的智能控制骑行技术的发展。
2锂电池的原材料锂离子电池由正负电极、电解质、聚合物隔离膜及保护电路芯片组成,锂电池的上游有正极材料、负极材料、隔膜、电解液、锂资源等。
4锂电池应用障碍锂离子电池也存在许多缺陷:循环寿命短,充电电路复杂,对电池内部保护电路的要求很高等,尤其对全密封铝壳封装的锂离子电池来说,在其安全保护的设计上存在一个极其致命的缺陷。
4.3安全问题市场上多半使用的高容量锂电池由于化学成分的不同,在发生质量问题时,容易出现爆炸伤人事故。
而相对安全的是镍氢和镍镉电池。
锂元素过于活跃,它使用时不太安全,经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况,后来经过改进型的锂离子电池,加入了能抑制锂元素活跃的成分,从而使锂电提高安全标准和高效。
锂电基础知识
IEC62133:2002 JIS C8712:2006 日本 JIS C8714:2007
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锂离子电池相关认证
认证
认证说明
测试标准
适用 国家
全球危险 物品运输 实验和标 准手册
UN38.3是指在联合国针对危险品运输专门 制定的《联合国危险物品运输试验和标准手 册》的第3部分38.3款,即要求锂电池运输 前,必须要通过各项安全测试,才能保证锂 电池运输安全
其次,在过充状况时, 电压太高,导致电解质分 解,产生气体和其他不安全的副反应
以下是锂离子电池进行的安全性实验:
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钉刺试验
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压坏试验
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外部短路试验
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过充电试验
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火烧试验
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热板试验
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炉热试验
150℃,10min
48
谢谢!
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BASTO
德国、 中国 等
TUV标志是德国莱茵TUV公司专为产品定制
TUV认证
的一个安全认证标志,对进入美国和加拿 大市场的产品进行测试和认证服务
EN61960-1(Cell) EN61960-2(Pack)
欧盟
PSE认证
PSE认证是日本最权威的第三方检测机构日本电气安全及环境科技实验室(JET)审 核及发放,PSE标志是由JET颁发的广受市 场欢迎的产品安全标志
UN38.3(UNDOT)
国际
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锂离子电池的安全性
锂离子电池虽然称为摇椅电池,但不是完全消除 了安全性问题,不合理的工况也可破坏电池体系。
首先,SEI膜的生成消除了枝晶锂的生长条件,降 低了电池过热或短路的机会,但放电太深可使负极达 到锂的析出电位,沉积同样也可发生, 这时正极中的 Li+向电解液中逸出,为此,在锂沉积前应控制生成 SEI膜。
(完整版)锂电池名词及缩写解释
ev是纯电动hev是混合动力phev是插电式混合电动混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、1,DOD,,,,,deep of discharge,中文翻译就是放电深度。
DOD 放电深度单位%SOC 荷电状态单位%是表示电池使用时充放电深度的,两者并无相对关系2. 克容量-即单位重量的电池或活性物质所能放出的电量- 单位mAh/g3. 振实密度(tap density )- 在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量。
1.4,粒度分布(particle size distribution)-将粉末试样按粒度不同分为若干级,每一级粉末(按质量、按数量或按体积)所占的百分率。
表示粒度特性的几个关键指标:①D50:一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。
它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%,小于它的颗粒也占50%,D50也叫中位径或中值粒径。
D50常用来表示粉体的平均粒度。
②D97:一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。
它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。
D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。
其它如D16、D90等参数的定义与物理意义与D97相似。
4,”1C,2C”“1C”、“5C”,就是指“1小时率”、“5小时率”的充放电速率。
如果蓄电池的容量是100Ah,如果以10A 电流充(放)电,就称为10小时率,意思是指10小时达到充(放)电池的容量;如果以100A电流充、放电,就是1小时率……蓄电池在使用中,通常用5C-10C的速率充、放电。
电流过大,电池会明显发热,极板上的化学反应不容易彻底进行,对电池不利。
规格与专业术语我们似乎总希望找个拥有最大的「冲击力(wallop)」的电池,但能接受的价位是多少?需要多大的尺寸与重量?显然我们总是会做一些折衷,因此我们需要知道制造商是如何详列所有这些技术规格;在未来的文章中也会再更详细提到这些,以下我们先介绍几个相关术语与规格。
(完整版)锂电池名词及缩写解释
ev是纯电动hev是混合动力phev是插电式混合电动混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、1,DOD,,,,,deep of discharge,中文翻译就是放电深度。
DOD 放电深度单位%SOC 荷电状态单位%是表示电池使用时充放电深度的,两者并无相对关系2. 克容量-即单位重量的电池或活性物质所能放出的电量-单位mAh/g3. 振实密度(tap density )-在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量。
1. 4,粒度分布(particle size distribution )-将粉末试样按粒度不同分为若干级,每一级粉末(按质量、按数量或按体积)所占的百分率。
表示粒度特性的几个关键指标:①D50 :一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。
它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%,小于它的颗粒也占50%,D50也叫中位径或中值粒径。
D50常用来表示粉体的平均粒度。
②D97 :—个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。
它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。
D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。
其它如D16、D90等参数的定义与物理意义与D97相似。
4. ”1C,2C'“ 1C”、“5C”,就是指“ 1小时率”、“5小时率”的充放电速率。
如果蓄电池的容量是100Ah,如果以10A电流充(放)电,就称为10小时率,意思是指10小时达到充(放)电池的容量;如果以100A电流充、放电,就是1小时率........蓄电池在使用中,通常用5C-10C的速率充、放电。
电流过大,电池会明显发热,极板上的化学反应不容易彻底进行,对电池不利。
规格与专业术语我们似乎总希望找个拥有最大的「冲击力(wallop )」的电池,但能接受的价位是多少?需要多大的尺寸与重量?显然我们总是会做一些折衷,因此我们需要知道制造商是如何详列所有这些技术规格;在未来的文章中也会再更详细提到这些,以下我们先介绍几个相关术语与规格。
锂离子电池常见名词汇总
电锂离子电池常见名词汇总1、容量:电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量,以符号C表示。
常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh)。
电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。
理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。
为了比较不同系列的电池,常用比容量的概念,即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量,单位为Ah/kg(mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。
实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。
它等于放电电流与放电时间的乘积,单位为Ah,其值小于理论容量。
额定容量也叫保证容量,是按国家或有关部门颁布的标准,保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。
2、内阻:阻力称为电池的内阻。
电池的内阻不是常数,在放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。
电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。
内阻的存在,使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压。
欧姆电阻遵守欧姆定律;极化电阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系,常随电流密度的对数增大而线性增大。
3、负载能力:当电池的正负极两端连接在用电器上时,带动用电器工作时的输出功率,即为电池的负载能力。
4、内压:指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。
其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。
5、充电率(c-rate):C是Capacity的第一个字母,用来表示电池充放电时电流的大小数值。
例如:充电电池的额定容量为1000mAh时,即表示以1000mA(1C)放电时间可持续1小时,如以200mA(0.2C)放电时间可持续5小时,充电也可按此对照计算。
C是电池的容量,如标称容量1500mAh的电池,0.5C指充电电流0.5*1500=750mA)6、终止电压(Cut-off discharge voltage)指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。
关于锂电池的一些名词解释
关于锂电池的一些名词解释锂电池是一种采用锂离子作为电子媒介的蓄电池。
它具有高能量密度、长循环寿命、良好的低温性能等特点,在现代电子产品和电动交通工具中得到广泛应用。
为了更好地理解和应用锂电池,下面对一些与锂电池相关的名词进行解释。
1. 锂离子:锂离子是指锂电池中运动的正离子,负责在电池的电化学反应中传递电荷。
锂离子具有较小的尺寸和较高的电荷密度,因此在电池中具有良好的运动性能。
2. 电解质:电解质是锂电池中起到导电作用的物质。
通常采用有机液体或高分子凝胶作为电解质,其主要功能是提供离子的导电通道,使得锂离子在电池的正负极之间传递。
3. 正极材料:在锂电池中,正极材料是指能够将锂离子嵌入其晶格结构中的物质。
常见的正极材料有钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等。
正极材料的选择直接影响着锂电池的能量密度和循环寿命。
4. 负极材料:负极材料是指在锂电池中接收和释放锂离子的物质。
常用的负极材料是石墨,当锂离子从正极迁移到负极时,石墨能够在其结构中插入锂离子,实现电荷的存储与释放。
5. 容量:容量是指锂电池能够存储和释放的电荷量,通常以安时(Ah)为单位。
容量越大,表示锂电池能够提供的电能越多,使用时间也相应延长。
6. 能量密度:能量密度是指锂电池单位体积或单位重量所储存的电能量。
高能量密度意味着在相同体积或重量下,能够提供更多的电能存储,使得设备更加轻薄和便携。
7. 充电效率:充电效率是指锂电池在充电过程中能够存储的电能占充电总能量的比例。
充电效率越高,表示电池在充电时能够更好地利用输入的电能,并能够将其储存起来。
8. 循环寿命:锂电池的循环寿命是指电池能够进行充放电循环的次数。
循环寿命受到电池材料和使用条件的影响,一般以充放电容量降至初始容量的80%为标准。
9. 安全性:锂电池在使用过程中需要注意安全性,避免过度充放电、过热等问题引起的火灾、爆炸等安全隐患。
为了提高安全性能,锂电池通常采用阻燃材料、保护电路和温控系统等措施。
锂电池基本术语
1、电池的定义:按照学者们的命名“电池”即是“化学电源”,它是一个由化学能直接转换成电能的装置。
称“化学电源”显得更科学一些,称“电池”则更贴近百姓一些。
2、何为“一次电池”和“二次电池”?“一次电池”也被称为“原电池”,它是不可以充电的,当设计的容量用完后要更换新电池,它的优点是使用方便,它的缺点是大量的废弃电池对环境造成一定影响。
“二次电池”也称“蓄电池”,是可充电电池,当电池的电量用到一定程度时可以用规定的充电器充电以恢复电量。
还有一种介于二者之间的“可充电一次电池”,它是一次电池的原理,经改良后也可充电,但充放电深度和循环寿命都不能和“二次电池”同日而语。
3、“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。
)4、何为“额定容量”?“额定容量”是电池的设计电容量,有关标准规定:电池的实际容量应大于或等于额定容量,因此只要是负责任的厂家出品的电池,绝大多数电池个体容量均不低于额定容量。
但容量的测定条件在标准中规定得非常严格,一般用户不一定具备,所以通常只是在室温下对电池进行定电流(或定电阻)放电,计算其容量基本附合就可以了。
锂电池专业名词
专业名词:容量(Capacity):指一定的放电条件下可以从电池锂获得的电量;意思是1AH的电池在充满电的情况下用1A的电流放电可以放1 个小时。
充放电倍率(Charge-Rate/Discharge-Rate):表示以多大的电流充电、放电,一般以电池的标称容量的倍数为计算,一般称为几C。
像容量1500mAh的电池,规定1C=1500mAh,如果以2C放电也就是以3000mA的电流放电, 0.1C充放电就是以150mA的电流充放电电压(OCV: Open Circuit Voltage) :电池的电压一般指锂电池的标称电压(也叫额定电压) 。
普通锂电池的标称电压一般为3.7V,我们也称其电压平台为3.7V。
我们说的电压一般指的是电池的开路电压。
当电池20~80%的容量时,电压集中在3.7V左右(3.6~3.9V 左右),容量太高或太低,电压变化较大。
能量(Energy) /功率(Power) :电池以一定的标准放电,电池所能放出的能量(E) ,单位为Wh (瓦时)或KWh (干瓦时) ,另外1KWh=1 度电。
物理书上有基本概念,E=U치*t,也等于电池电压乘以电池的容量。
而功率的公式为,P=U*=E/t,表示单位时间能够释放的能量。
单位为W (瓦)或KW (千瓦)。
像容量为1500mAh 的电池,标称的电压一般为3.7V,故对应的能量为5.55Wh;内阻(Resistance) :由于充放电时不能等效为一个理想的电源,有一定的内阻。
内阻是要消耗能量的,当然内阻越小越好。
一般电池的内阻由欧姆内阻和极化内阻组成,内阻的大小受电池的材料、制造工艺,还有电池的结构的影响。
循环寿命(Cycle Life) :电池充电和放电一次就称为一个循环,循环使用寿命是衡量电池寿命性能的一个重要指标。
IEC标准规定手机锂电池, 0.2C放电至3.0V, 1C充电至4.2V,反复循环500次后电池容量应保持为初始容量的60%以上。
锂电电池知识点总结
锂电电池知识点总结锂电池是一种将化学能转换为电能的充电式电池。
它采用了锂盐作为电解质,以及正极和负极之间的锂离子传输来实现充电和放电。
锂电池的高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率使其成为电子产品、电动工具和电动汽车等广泛应用的首选电池类型。
以下是一些关于锂电池的知识点总结:1. 锂电池的类型- 锂离子电池(Li-ion):是最常见和广泛应用的锂电池类型,常见于手机、笔记本电脑、电动汽车等产品中。
- 锂聚合物电池(LiPo):与锂离子电池类似,但使用的是固态聚合物电解质,相比锂离子电池更轻薄,适用于一些特殊场合的产品。
2. 锂电池的构成- 正极材料:常用的正极材料包括三元材料(如锂钴氧化物)、磷酸铁锂、锰酸锂等,它们影响了电池的能量密度和循环寿命。
- 负极材料:一般采用石墨材料,用于吸附和释放锂离子。
- 电解质:通常是一种含有锂盐的有机溶液,用于传导锂离子。
- 隔膜:用于隔离正负极材料,防止短路。
3. 充放电原理- 充电:在充电过程中,正极材料释放出锂离子,通过电解质传输至负极材料并嵌入其中。
- 放电:在放电过程中,负极材料释放出锂离子,通过电解质传输至正极材料并嵌入其中,同时释放电能。
4. 充放电性能- 能量密度:指单位重量或体积的电池可存储的能量,是衡量电池性能的重要指标。
- 循环寿命:指电池循环充放电的次数,影响电池的使用寿命。
- 自放电率:指电池在不使用的情况下自行放电的速率,较低的自放电率可以延长电池的储存寿命。
5. 锂电池的安全性- 过充电保护:采用电池管理系统(BMS)进行电池充电控制,避免过充电导致安全风险。
- 过放电保护:同样采用BMS进行电池放电控制,避免过放电导致安全风险。
- 过热保护:采用温度传感器进行监控,一旦温度超过安全范围,将自动停止充放电。
6. 锂电池的环境影响- 电池回收:为了减少对环境的影响,应该将废旧的锂电池送至专门的回收中心进行处理和回收利用。
- 资源稀缺性:锂是一种有限资源,长期大规模使用可能会引发资源短缺问题,因此应该重视电池的循环利用和节约能源。
锂电池的名词
锂电池的名词以下是锂电池常见的一些名词:1. 开路电压(OCV):指电池在未连接负载时的电压,可以通过万用表等测试仪器测量得到。
2. 工作电压(WV):指电池在外加电路或负载时的电压。
3. 电池容量(mAh):指电池能够存储或释放的电荷量,通常用安时(Ah)表示。
4. 充电电压(CV):指电池在充电状态下的电压,一般为4.20V。
5. 放电电压(A V):指电池在放电状态下的电压,一般为3.70V。
6. 充电电流(CA):指电池在充电状态下的电流,通常用安培(A)表示。
7. 放电电流(DA):指电池在放电状态下的电流,也通常用安培(A)表示。
8. 循环寿命(Cycle Life):指电池可以经受多少次充放电循环,而不会导致性能下降。
9. 自放电率(Self-discharge rate):指电池在不连接负载的情况下,每月失去的电量比例。
10. 内阻(Internal resistance):指电池内部电阻,影响电池的充放电性能。
11. 电池组(Battery pack):指由多个单体电池串联或并联组成的电池组合体。
12. 单体电池(Cell):指单独的电池,可以是锂离子电池、镍氢电池等。
13. 正极材料(Positive electrode material):指锂离子电池中的阳极材料,通常为钴酸锂、三元材料等。
14. 负极材料(Negative electrode material):指锂离子电池中的阴极材料,通常为石墨等。
15. 电解液(Electrolyte):指锂离子电池中的导电液体,用于传递锂离子。
16. 隔膜(Separator):指锂离子电池中的隔离材料,用于防止正负极直接接触。
17. 安全阀(Safety valve):指锂离子电池中的压力释放装置,用于防止电池内部压力过高。
18. 温度补偿(Temperature compensation):指锂离子电池在不同温度下的电压差异进行补偿的技术。
关于锂电池的一些名词解释
关于锂电池的一些名词解释正文内容锂电池:一类由锂金属或锂合金为正极材料、使用非水电解质溶液的电池,锂电池可分为锂金属电池和锂离子电池,锂离子电池:一种二次电池(蓄电池),主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:(1)充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;(2)放电时,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂状态。
锂电池正极材料:可简称为“正极材料”,是锂电池的主要组成部分之一,正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标。
三元正极材料:可简称为“三元材料”,在锂电池正极材料中,指以镍盐、钴盐、锰盐为原料,或以镍盐、钴盐、铝盐为原料制成的三元复合材料。
锂电池负极材料:在锂电池中起能量储存和释放作用,影响锂电池的首次效率、循环性能等。
锂电池负极材料由碳系或非碳系材料等负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、辊压而成。
天然石墨负极材料:是由天然鳞片晶质石墨经过粉碎、球化、分级、纯化、表面处理等工序制作而成。
天然石墨负极材料一般用于3C 数码产品锂电池。
人造石墨负极材料:由石油焦、针状焦、沥青焦等在一定温度下煅烧,再经粉碎、分级和高温石墨化等工序制作而成。
人造石墨负极材料一般用于大容量的车用动力锂电池和中高端 3C 数码产品锂电池。
中间相碳微球:一种新型功能材料,具有良好的化学稳定性、高堆积密度、易石墨化、热稳定性好以及优良的导电和导热性等,适合于制备各种锂电池。
硅基负极材料:是已知的比容量最高的锂电池负极材料。
硅碳负极材料:是一种新型硅基负极材料。
前驱体:多种元素高度均匀分布的中间产物,该产物经化学反应可转为成品,并对成品性能指标具有决定性作用。
钴酸锂:化学式为 LiCoO2,又称锂钴氧、锂钴复合氧化物,一种层状结构的金属复合氧化物,是目前锂电中应用最广泛的正极材料,主要用于小型锂电池。
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锂电池名词及缩写解
释
ev是纯电动
hev是混合动力
phev是插电式混合电动
混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、
1,
DOD,,,,,deep of discharge,中文翻译就是放电深度。
DOD 放电深度单位 %
SOC 荷电状态单位%
是表示电池使用时充放电深度的,两者并无相对关系
2. 克容量
-即单位重量的电池或活性物质所能放出的电量
- 单位 mAh/g
3. 振实密度(tap density )
- 在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量。
1.4,粒度分布(particle size distribution)
-将粉末试样按粒度不同分为若干级,每一级粉末(按质量、按数量或按体积)所占的百分率。
表示粒度特性的几个关键指标:
① D50:一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。
它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%,小于它的颗粒也占50%,D50也叫中位径或中值粒径。
D50常用来表示粉体的平均粒度。
② D97:一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。
它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。
D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。
其它如D16、D90等参数的定义与物理意义与D97相似。
4,”1C,2C”
“1C”、“5C”,就是指“1小时率”、“5小时率”的充放电速率。
如果蓄电池的容量是100Ah,如果以10A电流充(放)电,就称为10小时率,意思是指10小时达到充(放)电池的容量;如果以100A电流充、放电,就是1小时率……
蓄电池在使用中,通常用5C-10C的速率充、放电。
电流过大,电池会明显发热,极板上的化学反应不容易彻底进行,对电池不利。
规格与专业术语
我们似乎总希望找个拥有最大的「冲击力(wallop)」的电池,但能接受的价位是多少?需要多大的尺寸与重量?显然我们总是会做一些折衷,因此我们需要知道制造商是如何详列所有这些技术规格;在未来的文章中也会再更详细提到这些,以下我们先介绍几个相关术语与规格。
˙一次与二次电池(primary / secondary batteries):所谓的一次电池就是那些能在组装之后立即产生电压、马上应用的产品,但大多数无法充电;二次电池则能在组装、第一次使用之后进行充电,而且通常是可以重复充电。
˙智慧型电池(smart type):这种类型的电池包含用以监测电池、并将电池装态与外部应用装置通讯的元件或电路,通常该监测电路所提供的资讯包括充电状态、温度或环境资讯、电池健康状态、使用年限、产品序号/型号…等等;有部分电路则是负责电源管理或是防止过电流等安全功能。
如果一颗电池有四个以上的连结介面,它就很可能是智慧型产品,未来我们还会介绍相关议题。
˙内部电阻(internal resistance)与最大内部电阻:电池的内部电阻量测单位是欧姆(ohm),为电池内产生电压之零件并联作用产生的有效直流(DC)电阻。
而最大内部电阻规格,则是基于安全性操作以及制造商要求,在充放电时的内部电阻最坏情况。
要量测DC内部电阻,笔者通常使用两阶段DC 负载(two-tier DC-load)方法。
继续介绍各种与电池相关的专业术语:
˙能量密度(energy density):以瓦特小时/每公升(Wh/L)或兆焦耳/每公升(MJ/L)为单位的能量对容量(或能量对尺寸)比;这个数字基本上是定义一颗电池以以尺寸来看,一颗电池的「强壮度」,也有的製造商以焦耳/每公升(J/L)来表示。
˙能量/消费价格(energy/consumer-price):以瓦特小时/一美元
(Wh/$US)为单位,这允许不同的能量源在成本方面进行比较;有时这个比数与单位会反转,例如美元/千焦耳($US/kJ)。
˙功率比(specific power):以瓦/每公斤(W/kg)为单位的功率对重量(或功率对质量)比值,这与能量比数不同,指的是一颗电池能提供的功率大小,数字越高通常意味着内部电阻越低。
当负载电阻等于电池内部电阻与所有线路、连接器的电阻总和时,最大功率会传递至负载电流;不过因为高I2R损失,这种情况对于总能量传递并不非常有效。
˙电池芯(Cell):能以基本化学反应而产生电压的最小电池封装单位,若单一电池芯无法产生足够的电压、电流、功率或运作时间,可以将数个电池芯以模组或更大的封装方式连结在一起。
有部分化学物质,电池封装或模组製造商必须要经过训练或认证才能进行销售,这是基于安全性、相关元件、电路以及对化学塬料使用的一些特定需求。
˙锂约当含量(equivalent lithium content,ELC):这是安全与旅游、货运主管机关针对锂电池所订定的一个概略性的锂电池内容物分类标準(以公克为单位)。
8公克的锂约当含量约等同于100瓦特小时;因此要计算一颗锂电池的锂约当含量,就是用其瓦特小时数乘以8/100──ELC=Whx0.08。
˙最大连续放电电流(maximum continuous discharge current):能从一颗电池上安全且连续不断地汲取的最高电流,同时基本上不会让电池整体性能降低或是造成损坏。
最大放电电流脉衝(maximum discharge pulse current):在製造商额定秒数脉衝下,电池能放电的最大电流;其次是额定復塬时间。
这个数值通常都是由电池製造商所定义,以避免过度放电导致电池损坏或者是降低容量。
˙循环耐久性或循环寿命(cycle durability or cycle life):电池在无法达到其特定性能标準之前,可经歷的充放电循环次数;这种循环寿命是以特定的充放电情况来估计的。
实际的电池运作寿命则会受到充放电循环速率与深度、以及其他因素影响,例如温湿度;而放电深度越大,也会降低循环寿命。
˙充/放电效率(charge/discharge efficiency):这是一个百分比,为实际(充/放电过程)传送之能量与额定能量的比值,其计算式是──实际能量/额定能量x100。
˙自放电率(self-discharge rate):在无电流负载的情况下,电池每个月会流失的电量比例;就算没有电流负载,电池内仍会发生缓慢的化学反应,降低电池的电量,这也是电池有库存期限的主要塬因。
˙标示电池电压(nominal cell voltage,或译标称电压、额定电压):电池製造商所公告的电池产品电压值,通常为电池在使用寿命期间内的平均放电电压。
˙端电压(terminal voltage):在施加电流负载时通过电池两端的瞬态电压(未穿过负载);这会随着充电状态、及充放电电流歷程与环境而变化。
˙开路电压(open-circuit voltage):在无施加电流负载时,穿过电池端点的电压;开路电压在电池以最佳充电方法充电之后的「最新鲜」状态下达到最高,有些电池的化学物质则是需经过一至两次充放电週期,才会达到最高峰值。
充电电压(charge voltage):将电池充饱时的电压值。
˙浮动电压(float voltage):当电池被充饱之后,要维持其100%电量所需的电压值;这用以补偿电池的自放电。
˙截止电压(cut-off voltage):可允许之最小端电压值;这是电池製造商所认为的电池空量状态,在此电压值之下运作电池是不建议的,除非电池被设计为可处理深度放电的型态。
˙充电技巧:可充电电池的规格有很多种,大多数是以特定化学物质为基础,有些是简易的限定电压、恆定电流技术,有些则是採用简易的限定电流、恆定电压技术,其余则是多阶段充电(multiple-stage charging)的组合与变化。
这些我们在未来会更详细讨论。
˙放电深度(Depth of Discharge,DOD):电池放电量佔据额定电池容量的比例,当一颗电池达到80%的DOD,就算是深度放电。
˙荷电状态(State of charge,SOC):电池目前容量在额定容量中所佔比例,此SOC值通常藉由在一段时间内整合的负载电流来计算,智慧型电池通常也是用这种方法,提供比仅单独监测端电压更精确的荷电状态量测。