电池技术指标

什么是电池的额定容量?
指在一定放电条件下,电池放电至截止电压时放出的电量.IEC标准规定镍镉和镍氢电池在20±5℃环境下,以0.1C充电16小时后以0.2C放电至1.0V时所放出的电量为电池的额定容量,以C5表示.而对于锂离子电池,则规定在常温、恒流(1C)、恒压(4.2V)控制的充电条件下,充电3h,再以0.2C放电至2.75V时,所放出的电量为其额定容量,电池容量的单位有Ah,mAh(1Ah=1000mAh).
什么是电池的放电残余容量?
当对可充电电池用大电流(如1C或以上)放电时,由于电流过大使内部扩散速率存在的“瓶颈效应”,致使电池在容量未能完全放出时已到达终点电压,再用小电流如0.2C还能继续放电,直至1.0V/支时所放出的容量称为残余容量.
什么是电池的标称电压、开路电压、中点电压、终止电压?
电池的标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电压,二次镍镉镍氢电池标称电压为1.2V;二次锂电池标称电压为3.6V;
开路电压指在外电路断开时,电池两个极端间的电位差;
终点电压指电池放电实验中,规定的结束放电的截止电压;
中点电压指放电到50%容量时电池的电压,主要用来衡量大电流放电系列电池高倍率放电能力,是电池的一个重要指标.
电池常见的充电方式有哪几种?
镍镉和镍氢电池的充电方式:
1.恒流充电:整个充电过程中充电电流为一定值,这种方法最常见;
2.恒压充电:充电过程中充电电源两端电压保持一恒定值,电路中的电流随电池电压升高而逐渐减小.
3.恒流恒压充电:电池首先以恒流充电,当电池电压升高至一定值时,电压保持不变,电路中电流降至很小,最终趋于0.
锂电池的充电方式:
恒流恒压充电:电池首先以恒流充电,当电池电压升高至一定值时,电压保持不变,电路中电流降至很小,最终趋于0.
什么是电池的标准充放电?
IEC国际标准规定的镍镉和镍氢电池的标准充放电方法为:
首先将电池以0.2C放电至1.0V/支,然后以0.1C充电16小时,搁置1小时后,以0.2C放至1.0V/支,即为对电池标准充放电.
脉冲充电对电池性能有什么影响?
由于镍镉电池在常规充电时容易极化,常规恒压或恒流充电均会使电解液持续产生氢气体,其氧气在内部高压作用下,渗透至负极与镉板作用生成CdO,造成极板有效容量下降.脉冲充电一般采用充与放的方法.即充5秒钟,就放1钞钟.这样充电过程产生的氧气在放电脉冲下将大部分被还原成电解液.不仅限制了内部电解液的气化量,而且对那些已经严重极化的旧电池,在使用本充电方法充放电5-10次后,会逐渐恢复或接近原有容量.
什么是涓流充电?
涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失.一般采用脉冲电流充电来实现上述目的.根据以往测试的经验,电池在充满电后,在40℃环境下由于自放电损失的容量大约是标称容量的5%.从理论上讲,以C/500的电流持续充电即可弥补自放电造成的容量损失C*5/100*24h*C/500,但是,由于电流太小,实际上充电效率非常低,使得基本无法充进电.我们采用脉冲充电方法可以解决这个问题.用C/10充电1.2秒,搁置58.8秒.按照上述条件每天充电的容量约为标称容量的5%.一般而言,脉冲充电的方式在以下范围内较为适合,可根据实际情况选用.充电电流:C/20,充电时间:0.1秒到60秒.
涓流充电的例子:
充电高充电低脉冲周期S每天充电容量电流时间电流时间C/10 1.2s 0C 58.8s 60s标准容量的5% C/20 2.4s 0C57.6s 60sC/100.6s0C 29.4s30s
什么是充电效率?
指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输入的电池容量的比值,它可按照以下公式计算:
充电效率=(放电电流×放电至截止电压的时间/充电电流×充电时间)×100%
输入的能量部分用来将活性物质转换为充电态,部分消耗在副反应上来产生氧气,充电效率受到充电速率和环境温度的影响,充电时充电电流必须在一定范围内,电流太小或太大充电效率都很低,由于电池还存在自放电,致使电池无法充满电.
什么是电池的功率输出?
电池的功率输出指在单位时间里输出能量数的能力,它是根据放电电流I和放电电压V来计算的:
P=U×I单位:瓦特
电池的内阻越小,输出功率越高;电池的内阻应小于用电器的内阻,否则电池本身消耗的功率还要大于用电器消耗的功率,这是不经济的,而且可能损坏电池,在额定电压条件下电池的输出功率随电极表面积的增大工作温度的上升而上升,反之亦然.
什么是二次电池的自放电,不同类型电池的自放电率是多少?
自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力.一般而言,自放电主要受制造工艺、材料、储存条件的影响.自放电是衡量电池性能的主要参数之一.一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用,电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象.IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后,在温度为20±5℃,湿度为65±20%条件下,开路搁置28天,0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标.
与其它充电电池系统相比,含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低,在25下大约为10%/月
什么是24小时自放电测试?
★镍镉和镍氢电池的自放电测试为:
由于标准荷电保持测试时间太长,一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力,将电池以0.2C放电至1.0V.1C充电80分钟,搁置15分钟,以1C放电至10V,测其放电容量C1,再将电池以1C充电80分钟,搁置24小时后测1C容量C2,C2/C1×100%应小于15%
★锂电池的自放电测试为:
一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力,将电池以0.2C放电至3.0V,恒流恒压1C充电至4.2V,截止电流:10mA,搁置15分钟后,以1C放电至3.0V测其放电容量C1,再将电池恒流恒压1C充电至4.2V,截止电流100mA,搁置24小时后测1C容量C2,C2/C1×100%应大于99%.
什么是电池的内阻,怎样测量?
电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容易极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值;而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值.
交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值.
充电态内阻与放电态内阻有何不同?
充电态内阻指电池100%充满电时的内阻,放电态内阻指电池充分放电后的内阻.
一般来说,放电态内阻不太稳定,且偏大;充电态内阻较小,阻值也较为稳定.在电池的使用过程中,只有充电态内阻具有实际意义,在电池使用的后期,由于电解液的枯竭以及内部化学物质活性的降低,电池内阻会有不同程度的升高.

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