与电池相关的名词解释
● 电池: 指通过正负极之间的反应将化学能转化为电能的装置.
● 一次电池:指无法进行充电,仅能放电的电池,但一次电池容量一般大于同等规格充电电池,如锌锰、碱性干电池,锂扣电池,锂亚电池等。
● 二次电池:指可反复充电再循环的电池,如铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物、燃料、锌、铝、镁空气电池等。
● 额定容量:指电池在充满电後,空载状态下放电至截止电压时,所能释放出的电能量,一般以mah或ah(1ah = 1000mah)符号来表示。但如果电池使用时连接负载及长期使用后,电池释放的电量会下降。容量由于充放电是在一定的c-倍率条件下进行的,因此电池的容量与c-倍率直接相关。通常情况下电池的标称容量是指0.2c条件下测试得到的电容量。c-倍率越大,电池的放电率越小。充电容量(ah或者mah)=充电电流×充电时间,放电容量(ah或者mah)=放电电流×放电时间。一般而言,0.2c电流放电基本能够达到95%~100%放电率,而1c电流放电只能能够达到90%放电率左右,由于充电受电池原材料本身特性影响,相应需要多充一部分时间,大致是同等电流放电时间的120~160%,例如,ni-mh aa1800mah,以0.2c(360ma)充电约需6~8小时,而以0.2c(360ma)放电约可以达到5小时。
● 额定电压:指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差, 由此产生的电压值。不同电池由于正负极材料不同,产生的电压是不一样的,如铅酸:2v/节,镍镉、镍氢:1.2v/节,锂离子电池:3.6v/节。另外,电池电压会随着充电的过程而不断上升至某一值,会随着放电的过程而不断下降至某一值。
● 开路电压:指电池在没有连接外电路或者外负载时的电压。开路电压与电池的剩余能量有一定的联系,因此,手机的电池显示器是利用这种关系而制造。
● 内阻:指电池内部由化学材料自动生成的阻抗,一般而言,内阻越小,电池的充放电性能越好。电池内阻是一个非常复杂而又非常重要的特性,又称为电池阻抗,包含直流电阻和交流电阻。影响电池内阻的因素有:①电解质的成份;②正负电极片中的成份配方,例如导电碳粉的含量;③正负电极片的几何面积以及比表面积;④金属基片(铜箔和铝箔);⑤电解液与正负电极片界面状态;⑥温度;⑦充电状态(电池的开路电压);⑧测量频率高低;⑨电池的内部结构设计。
● 记忆效应:电池的记忆效应是指为完全放电的电池,在下一次充电时所能充电的百分比。为了消除电池的记忆效应,在下半时充电之前,必须先完全放电,然后再充电。只有这样操作,才能百分之百的充满电池。电池的记忆效应给电池的快速充电带来了不便。镍镉电池在没有放完电的情况下进行充电,容量可能无法回到原有标准,但可以通过深度放电后大电流充电,容量可能会回复。镍氢、锂电池均无记忆效应。
● cc/cv:cc即恒流,以固定的电流对电池充(放)电;cv即恒压,以固定的电压对电池充电,充电电流会随著电压的上升而下降。对铅酸电池一般采用恒压方式充电,对镍镉、镍氢电池一般采用恒流方式充电,对锂离子电池一般采用先恒压(4.2v/节)后恒流方式充电。
● 涓流充电:指以小於0.1c电流对电池充电,一般在电池接近充满电时,进行补充充电时采用,另外,若负载对充电时间没有严格要求的话,建议采用涓流充电方式充电(在此情况下,电池使用寿命较长)。
● -△v:这是镍镉、镍氢电池充电过程中的特性(即在电池接近充满电时,电压达到一个峰值后,对其继续充电,电压会有瞬间的微量下降,一般在3~5mv之间,充电芯片多根据-△v值对电池进行控制。
● △v/△t:这是镍镉、镍氢电池充电过程中的又一特性(即在电池接近充满电时,电池表面温度会随着时间而快速上升,,以每分钟上升的温度作为充电截止条件,一般设定在每分钟上升1度作为截止点。
● 充放电率(state of charge, depth of discharge)充电状态和放电深度都是电池保有数量数值的表示方法。充放电状态以百分比率来表示,以满充电和满放电为100%。充电状态称为soc;放电深度称为dod。如:dod=250mah/800mah × 100%=31.25%
● c:用来表示电池充放电时电流大小的比率,即倍率。如1200mah的电池,0.2c表示240ma(1200mah的0.2倍率),1c表示1200ma(1200mah的1倍率)。充放电效率充放电效率也与c(倍率)相关,在0.2c条件下,聚合物锂电池的充放电效率应该在99.8%。充放电效率=放电容量/充电容量 × 100%
● 放电截止电压:指电池充满电后进行放电,放完电时达到的电压(若继续放电则为过度放电,对电池的寿命和性能有极大的损伤),一般而言,铅酸电池:1.8v/节,镍镉、镍氢:1.0v/节,锂离子电池:2.75v/节。
● 开路电压:指电池在无负载的情况下,电池正负极之间的电压。
● 放电深度:与电池额定容量比较,放电量的比率。
● 过充(放)电:指超过电池规定的充(放)电状态,若继续充(放)电可能造成电池漏液或劣化。
● 能量密度:指单位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。
● 自放电:电池充满电之后,在与外电路没有接触和常温放置的条件下,其电容量会自然衰减。在储存过程中,电池蓄电容量会逐渐下降,其减少的容量与额定容量的比例,称为自放电率(镍镉、镍氢电池与锂离子电池相比,自放电率较大)。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。电池容量衰减(自放电率)的表达方法和单位为:%/月。镍镉、镍氢电池的自放电率为20-25%/月,锂电池的自放电率为2-5%/月。
● 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60%或80%时的充放电次数称为循环寿命。
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