電池基礎知識培訓資料
一、鋰離子電池工作原理與效能簡介：
1、電池的定義：電池是一種能量轉化與儲存的裝置，它通過反應將化學能或物理能轉化為電能，電池即是一種化學電源，它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極，兩電極浸泡在能提供**傳導作用的電解質中，當連線在某一外部載體上時，通過轉換其內部的化學能來提供能源。
2、鋰離子電池的工作原理：即充放電原理。li-ion的正極材料是氧化鈷鋰，負極是碳。
當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。
回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在li-ion的充放電過程中，鋰離子處於從正極→負極→正極的運動狀態。
li-ion就象一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運動員一樣在搖椅兩端來回奔跑。所以，li-ion又叫搖椅式電池。
通俗來說電池在放電過程中，負極發生氧化反應，向外提供電子；在正極上進行還原反應，從外電路接收電子，電子從負極流到正極，而電流方向正好與電子流動方向相反，故電流經外電路從正極流向負極。電解質是離子導體，離子在電池內部的正負極之間定向移動而導電，陽離子流向正極，陰離子流向負極。整個電池形成了乙個由外電路的電子體系和電解質的離子體系構成的完整放電體系，從而產生電能。
正極反應：licoo2==== li1-xcoo2 + xli+ + xe
負極反應：6c + xli+ + xe- === lixc6
電池總反應：licoo2 + 6c ==== li1-xcoo2 + lixc6
3、電池的連線：
根據電池的電壓與容量的需求，可以把電池做串聯、併聯及混連連線。
a、串聯：電壓公升高，容量基本不變；
b、併聯：電壓基本不變，容量公升高；
c、混聯：電壓與容量都會公升高；
4、化學電池的種類：
鋰離子電池按電池外形來分類，可分為圓柱形、方形、鈕扣形和片狀形等。
電池型號標識方法如下：
1、 圓柱形電池標識由3個字母加5個數字加1個字母加2或3個數字組成。
2、 方形電池標識由3個字母加6個數字加1或2個字母加2或3個數字組成組成。
3、 第乙個字母i表示有內建鋰離子電池。
4、 第二個字母表示電池的正極材料基於鈷的電極。
5、 第三個字母表示電池的形狀，r表示圓柱形電池，p表示方形電池、s表示軟包裝電池。
6、 圓柱形電池5個數字分別表示電池直徑與高度，方形電池6個數字分別表示電池的厚、寬、高；單位mm。
7、 圓柱形電池第四個字母表示電池的級別，有a級、c級；最後2或3個數字表示電池的容量縮寫。
8、 方形電池第四個字母表示電池殼體的材料，a表示鋁殼，s表示鋼殼，第五個字母r表示殼體邊緣的形狀。
例如：圓柱形電池icr18650a180
例如：方形電池icp533436ar65
二、鋰離子電池的主要構成：
1、電池的構成：
電池一般由電芯、fuse(或ptc）、保護板（或電路板）、五金片、外殼以及一些輔料組成。
一般鋰離子電芯由正極片、負極片、隔膜紙、電解液、蓋板（蓋帽）、絕緣片、殼體（鋁塑膜、鋼殼、鋁殼）等部件組成。
正極片：活性物質為氧化鋰鈷，鋰離子化合物(licoo2/linio2/limn2o4)、導電劑(super-p)、溶劑(nmp)、粘接劑(pvdf)和鋁箔組成。
負極片：活性物質為碳，碳粉(cmp2)、粘接劑（sbr）、新增劑（cmc）和銅箔組成。
隔膜紙：pp、pe、pp/pe/pp；主要作用是絕緣並傳導離子，除此之外，在安全上若電池內中短路溫度公升高時，隔膜紙亦具有shut down功能，造成內部電阻公升高，避免thermal runway。
電解液：有機電解液
2、保護板：
保護板通常包括控制ic、mos開關及輔助配件ntc、id儲存器等。其中控制ic，在一切正常的情況下控制mos開關導通，使電芯與外電路溝通，而當電芯電壓或迴路電流超過規定值時，它立刻控制mos開關關斷，保護電芯的安全。
保護板的功能：
1、過充保護：當電芯電壓公升到一定值時（4.40v以下），保護板會切斷充電迴路；
2、過放保護：當電芯電壓低到一定值時（2.20v以下），保護板會切斷放電迴路；
3、短路保護：當電池正、負極兩端短路時，可迅速切斷迴路，保護電芯；
4、過流保護：當電池輸出電流超過某乙個值時（2a左右），保護電路會切斷輸出迴路；
5、其它輔助功能：保護板上一般還有ntc、識別電阻以及解碼晶元等，主要作用是保護電池能與主機及原裝充電器正常充電與使用；
三、電池基礎術語
1、電壓（概念：即電位差，是產生電流的力）
開路電壓：是指電池在非工作狀態下即電路無電流流過時，電池正負極之間的電勢差。一般情況下，li-ion充滿電後開路電壓為4.
1-4.2v左右，放電後開壓為3.0v左右，通過電池的開路電壓，可以判斷電池的荷電狀態。
工作電壓：又稱端電壓，是指電池在工作狀態下即電路中有電流過時電池正負極之間電勢差。在電池放電工作狀態下，當電流流過電池內部時，不需克服電池的內阻所造成阻力，故工作電壓總是低於開路電池，充電時則與之相反。
li-ion的放電工作電壓在3.6v左右。
平均電壓：電池放電時，從開始到放電終止時的電壓平均值。
終止電壓：規定放電終止時電池的負載電壓，其值為n*2.75v(鋰離子單體電池的串聯隻數用「n」表示)。
2、容量：指電池內的活性物質參加電化學反應所能放出的電能稱為電池的容量。單位為mah或ah。（1ah=1000mah）
容量大小是由正負極中活性物質的數量多少來決定的（一是活性物質的重量，二是活性物質的利用率）。
設計容量：根據電池內所含活性物質的量，從電化學理論計算電池的容量稱為設計容量。
額定容量：指電池經設計後，經電池製程過程的影響，電池所能達到容量稱為額定容量。
實際容量：電池在一定的放電條件下所放出的實際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴格來講，電池容量應指明充放電條件）。
3、內阻：是指電池在工作時，電流流過電池內部所受到的阻力。有歐姆內阻與極化內阻兩部分組成。
電池內阻大，會導致電池放電工作電壓降低，放電時間縮短。內阻大小主要受電池的材料、製造工藝、電池結構等因素的影響。是衡量電池效能的乙個重要引數。
注：一般以充電態內阻為標準。測量電池的內阻需用專用內阻儀測量，而不能用萬用表歐姆檔測量。
單位為毫歐(mω)
靜態電阻：即放電時電池內阻
動態電阻：即充電時電池內阻
4、放電平台：放電平台是恆壓充到電壓為4.2v並且電電流小於0.
01c時停充電，然後擱置10分鐘，在任何們率的放電電流下下放電至3.6v時的放電時間。是衡量電池好壞的重要標準。
5、（充放電）倍率？時率：是指電池在規定的時間內放出其額定容量時所需要的電流值，它在資料值上等於電池額定容量的倍數，通常以字母c表示。
如電池的標稱額定容量為600mah為1c（1倍率），300mah則為0.5c,6a(600mah)為10c.以此類推.
時率又稱小時率,時指電池以一定的電流放完其額定容量所需要的小時數.如電池的額定容量為600mah,以600mah的電流放完其額定容量需1小時,故稱600mah的電流為1小時率,以此類推.
6、自放電率：又稱荷電保持能力，是指電池在開路狀態下，電池所儲存的電量在一定條件下的保持能力。主要受電池製造工藝、材料、儲存條件等因素影響。是衡量電池效能的重要引數。
注：電池100%充電開路擱置後，一定程度的自放電正常現象。在gb標準規定li-ion後在20±2℃條件下開條件下開路擱置28天。可允許電池有容量損失。
7、內壓：指電池的內部氣壓，是密封電池在充放電過程中產生的氣體所致，主要受電池材料、製造工藝、電池結構等因素影響。其產生原因主要是由於電池內部水分及有機溶液分解產生的氣體於電池內聚集所致。
高倍率的連續過充，會導致電池溫度公升高、內壓增大，嚴重時對電池的效能及外觀產生破壞性影響，如漏液、鼓底，電池內阻增大，放電時間及迴圈壽命變短等。
li-ion任何形式的過以都會導致電池效能受到嚴重破壞，甚至**。幫li-ion在充電過程中需採用恆流恆壓充電方式，避免對電池產生過充。
8、壓降：電池按定性充電至80%以上，測量其電池空載電壓。5w/2w電池作為負載連線電池正負極端開關作為電池的斷路，通路的裝置進行串聯。
開啟開關後5秒電壓下降不大於0。4v，為合格主要為測試電池負載效能。
9、電池的負載能力: 當電池的正負極兩端連線在用電器上時，帶動用電器工作時的輸出功率，即為電池的負載能力。
10、充電效率：充電效率是指電池在充電過程中所消耗的電能轉化成電池所能儲蓄顧的化學能程度的量度。主要受電池工藝，配方及電池的工作環境溫度影響，一般環境溫度越高，則充電效率要低。
11、放電效率：放電效率是指在一定的放電條件下放電至終點電壓所放出的實際電量與額定容量之比，主要受放電倍率，環境溫度，內阻等到因素影響，一般情況下，放電倍率越高，則放電效率越低。溫度越低，放電效率越低。
12、一次電池和充電電池有什麼區別？
電池內部的電化學性決定了該型別的電池是否可充，根據它們的電化學成分和電極的結構知，真正的可充電電池的內部結構之間所發生反應是可逆的。
理論上，這種可逆性是不會受迴圈次數的影響，既然充放電會在電極體積和結構上引起可逆的變化，那麼可充電電池的內部設計必須支援這種變化，既然，一次電池僅做一放電，它內結構簡單得多且不需要支援這種變化，因此，不可以將一次電池拿來充電，這種做法很危險也很不經濟，如果需要反覆使用，應有盡有選擇真正的迴圈次數在1000次左右的充電電池，這種電池也可稱為一次電池或蓄電池。
鋰離子電池基礎知識
2013 05 04 18 06 49 網際網路 關鍵字 鋰離子電池基礎知識大彙總 現已廣泛被大家使用的鋰離子電池是由鋰電池發展而來的。所以在認識鋰離子電池之前，我們先來介紹一下鋰電池。舉例來講，以前照相機裡用的扣式電池就屬於鋰電池。鋰電池的負極材料是鋰金屬，正極材料是碳材。按照大家習慣上的命名規律...
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