什么是充电电池

Question

如题所述

Answer 1

摘要：充电电池知识入门-特点-分类篇：本文介绍充电电池的概念、种类、特征、相关名词解释，以及中国电池发展前景等知识。以下内容由懂视网整理，提供给您参考。什么是充电电池
充电电池，是充电次数有限的可充电的电池，配合充电器使用。市场上一般卖5号、7号，但是也有1号。充电电池的好处是经济、环保、电量足、适合大功率、长时间使用的电器(如随身听、电动玩具等)。充电电池的电压比型号相同的一次性电池低，AA电池(5号充电)是1.2伏，9V充电电池实际上是8.4伏。现在一般充电次数能在1000次左右。目前只有五种：镍镉、镍氢、锂离子、铅蓄、铁锂。
种类
镍镉电池（Ni-Cd）
电压：1.2V充电电池使用寿命为：500次放电温度为：-20度～60度充电温度为：0度～45度
镍氢电池（Ni-MH）
电压：1.2V使用寿命为：1000次放电温度为：-10度～45度充电温度为：10度～45度
备注：目前国产5号电池最高容量是2500mAh左右。
锂离子电池（Li-lon）
电压：3.6V使用寿命为：500次放电温度为：-20度～60度充电温度为：0度～45度
备注：重量比镍氢电池轻30%～40%，容量高出镍氢电池60%以上。但是不耐过充，如果过充会造成温度过高而破坏结构=>爆炸。
锂聚合物电池（Li-polymer）
电压：3.7V使用寿命为：500次充电电池放电温度为：-20度～60度充电温度为：0度～45度
备注：锂电的改良型，没有电池液，而改用聚合物电解质，可以做成各种形状，比锂电池稳定。
铅酸电池（Sealed）
电压：2V使用寿命为：200～300次放电温度为：0度～45度充电温度为：0度～45度
备注：就是一般车用电瓶（它是以6个2V串联成12V的），免加水的电池使用寿命长达10年，但体积和容量是最大的。
特征
镍镉：有记忆效应容量小
镍氢：记忆效应小容量大
锂离子：无记忆效应身薄容量大，因电极材料不同，电动势为3.6V、3.7V两种。锂电池的性能是现有各类电池中最好的一种，体积小、重量轻、容量大。广泛用于数码相机、笔记本电脑、移动电话等电子产品中。
铅蓄：电动势约为2V，铅蓄电池可以反复充电使用，电解液是硫酸溶液，内阻很小，广泛用于汽车、摩托车中。
铁锂：电力更足，更安全，也更轻，未来电动车的主要发展方向。一般,同种类型的充电电池,容量越大，体积越大，重量也较大。
名词解释
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1100mAh时，即表示以1100mAh（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。
终止电压（Cut-offdischargevoltage）
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。根据不同的电池类型及不同的放电条件，电池放电的终止电压也不相同。规定终止电压放一般都要随放电电流的增大而减少。以1.2V、800mah镍氢电池为例，采取40ma（20小时率）的放电电流它的放电终止电压一般设定在1.15v；采取80ma（10小时率）的放电电流则它的放电终止电压就要设定在1.10v了。
开路电压（OpencircuitvoltageOCV）
电池不放电时，电池两极之间的电位差被称为开路电压。电池的开路电压，会依电池正、负极与电解液的材料而异，如果电池正、负极的材料完全一样，那么不管电池的体积有多大，几何结构如何变化，起开路电压都一样的。
放电深度（DepthofdischargeDOD）
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。放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系，当二次电池的放电深度越深，其充电寿命就越短，因此在使用时应尽量避免深度放电。
过放电（Overdischarge）
电池若是在放电过程中，超过电池放电的终止电压值，还继续放电时就可能会造成电池内压升高，正、负极活性物质的可逆性遭到损坏，使电池的容量产生明显减少。
过度充电（Overcharge）
在充电过程中电池的电压会随著储存电量的增加而逐渐上升,当电池储存的电量达到饱和电极材料无法继续充电时,若继续充电则电解液会起电解,并且在阳极产生氧气,在阴极产生氢气,如此会在密封的电池内部造成内部压力上升,会对电池内部结构造成破坏.像这种现象称之为过度充电.
为了避免过度充电电池遭毁损,通常将阴极之容量制作得比阳极容量大,如此当过度充电时阳极会先达到饱和并产生氧气,而阴极却未饱和而不会产生氢气,阳极产生的氧气扩散到阴极之后会与充电产生的金属镉起化学反应吸收掉氧气,且此反应的速度与金属镉产生的速度平衡,因此可以有效地避免电池的压力上升.但是若充电电流过大(使用快充时)就会失去平衡,电池的内压过大会将电池的安全阀推开,氢气和氧气会泄漏到电池外部,直到压力降低安全阀关闭电池才又再密封起来.但是气体的泄漏已使得内部化学材料减少,造成电池寿命的缩短。
能量密度（Energydensity）
电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。一般在相同体积下，锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍，是镍氢电池的1.8倍，因此在电池容量相等的情况下，锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小，重量更轻。
自我放电（Selfdischarge）
电池不管在有无被使用的状态下，由于各种原因，都会引起其电量损失的现象。若是以一个月为单位来计算的话，锂离子电池自我放电约是1%-2%、镍氢电池自我放电约3%-5%。
充电循环寿命（Cyclelife）
充电电池在反复充放电使用下，电池容量回逐渐下降到初期容量的60%-80%。
记忆效应（Memoryeffect）
在电池充放电过程中，会在电池极板上产生许多小气泡，时间一久，这些气泡会减少电池极板的面积，也间接影响电池的容量。
中国电池发展前景
中国电池出口有大幅增长，但同时欧盟绿色壁垒、中国电池出口退税制度取消、原材料上涨、国外企业垄断高端市场等问题制约着中国电池行业发展。中国已成为全球最大的电池生产国和最大的电池消耗国，但产品更新换代不及时，生产自动化、机械化程度不高，为了适应世界电池业发展的趋势，中国必须致力于太阳能电池和燃料电池等新型电池的研发，大力发展高新技术的电池产品。
电池业是中国的重点产业之一，有着良好发展前景。二十一世纪的电池具有大容量、高功率、长寿命、无污染、安全可靠轻便的特点，是高科技、高产出、高利润、高创汇产品。随着信息时代的到来，资讯产业蓬勃发展，在迈入电子、资讯、通讯的“3C”时代后，电子产品朝着“短、小、轻、薄”的趋势发展，作为电子产品不可或缺的电池，其重要性也越来越显著。