电池基本概念精选文档.ppt

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1、电池基本概念本讲稿第一页，共十六页电池基本原理部分电池基本原理部分一、电池组成要素一、电池组成要素基本组成要素有：基本组成要素有：正极、负极、电解液正极、负极、电解液辅助组成要素有：辅助组成要素有：集流体、导电柱、隔膜、外集流体、导电柱、隔膜、外壳等壳等本讲稿第二页，共十六页电池一次电池(原电池）二次电池(充电电池)镍镍镉镉镍镍氢氢锂离子电池等锂离子电池等锂锰等锂锰等碱锰碱锰锌锰锌锰二、电池分类二、电池分类本讲稿第三页，共十六页基本电学公式电压(V)=电流(I)x 电阻(R)电荷量(Q)=电流(I)x 时间(T)功率(P)=V x I能量(W)=P x T=Q x V 本讲稿第四页，共十六页

2、容量容量 平台平台 内阻内阻 工作电压工作电压 循环寿命循环寿命 自放电自放电 三、电池相关术语三、电池相关术语本讲稿第五页，共十六页容量 电池的容量是指对电池放电,直到电压降到截止电压为止,在这期间所能取得的放电电荷量。电池的容量有额定容量和实际容量之分。在规定的电流和温度等标准放电条件下,对充饱电的电池进行放电直到放电终止,所得到的容量称之为额定容量(或标称容量)电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量，主要受放电倍率和温度的影响（故严格来讲，电池容量应指明充放电条件）。容量常见单位有：mAh、Ah=1000mAh）。本讲稿第六页，共十六页电压相关概念电压相关概念开路电压

3、是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时，电池正负极之间的电势差。一般情况下，Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V左右，放电后开路电压为3.0V左右，通过电池的开路电压，可以判断电池的荷电状态。中值电压 电池放电时间为总放电时间一半处的电压，它是衡量高倍率电池性能好坏的一个重要标准充电限制电压为防止电池过充，需要对充电电池设定一个上限电压，这个电压被称作充电限制电压放电截止电压电池在放电时其电压会随著电池电量的减少而逐渐降低,当电压降到所要求的位置时就不再让它继续放电,称为放电终止,而此电压称之为放电终止电压.本讲稿第七页，共十六页工作电压和标称电压工作电压和标称电压工作电压，是指电

4、池在工作状态下即电路中有电流通过时电池正负极之间电势差。在电池放电工作状态下，当电流流过电池内部时，需克服电池的内阻所造成阻力，故工作电压总是低于开路电池，充电时则与之相反。Li-ion的放电工作电压在3.6V左右。标称电压，指的是在正常工作过程中表现出来的工作电压的近似值。本讲稿第八页，共十六页本讲稿第九页，共十六页 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80%时的充放电次数称为循环寿命。能量密度：指单位

5、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。本讲稿第十页，共十六页自放电率：又称荷电保持能力，是指电池在开路状态下，电池所储存的电量在一定条件下的保持能力，是衡量电池性能的重要参数。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。放电深度：在电池使用过程中，电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度。本讲稿第十一页，共十六页充放电倍率、时率倍率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，它在数据值上等于电池额定容量的倍数，通常以字母C表示。时率又称小时率,时指电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数.如电池的额定容量为6

6、00mAh,以600mAh的电流放完其额定容量需1小时,故称600mA的电流为1小时率,以此类推.本讲稿第十二页，共十六页是指电池在工作时，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。电池内阻大，会导致电池放电工作电压降低，放电时间缩短。为什么电池要储存一段时间后才能包装出货？电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数。电池经过一定时间储存后，允许电池的容量及内阻有一定程度的变化。经过了一段时间的储存，可以让内部各成分的电化学性能稳定下来，可以了解该电池的自放电性能的大小，以便保证电池的品质。电池内阻本讲稿第十三页，共十六页过充电和过放电过充电和过放电电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命；同时过充电使电解液分解，内部压力过高而导致胀气、漏液等问题；故必须在4.1V-4.2V的恒压下充电过放会导致活性物质的恢复困难，造成容量的损失本讲稿第十四页，共十六页什么是电池的负载能力？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。放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比，主要受放电倍率，环境温度，内阻等到因素影响，一般情况下，放电倍率越高，则放电效率越低。温度越低，放电效率越低。本讲稿第十五页，共十六页谢谢！本讲稿第十六页，共十六页