電池基本知識

電池基本知識第一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一目錄1、廈門三圈電池有限公司簡介2、二次電池知識3、一次電池知識4、電池使用知識第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一公司簡介

全國青少年模型教育競賽冠名企業(yè)廈門三圈電池有限公司具有超過八十年的電池生產(chǎn)歷史和經(jīng)驗，是中國電池行業(yè)骨干企業(yè)，電池年產(chǎn)量超過14億只，是中國最大的電池制造商之一。公司擁有20條自動化電池生產(chǎn)線，特別是從國外引進(jìn)的多條電池高速生產(chǎn)線，其裝備力量位居全國電池行業(yè)前列。第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一第四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一產(chǎn)品介紹第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一產(chǎn)品榮譽(yù)第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一一、二次電池基本知識◆常用二次電池介紹◆二次電池基本概念◆充電知識第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一一、常用二次電池介紹1、鎳氫電池1.1鎳氫電池的電化學(xué)原理

鎳氫電池采用與鎳鎘電池相同的Ni氧化物作為正極，儲氫金屬作為負(fù)極，堿液（主要為KOH）作為電解液；第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一1.2鎳氫電池的主要結(jié)構(gòu)

電池的主要組成部分為：正極片、負(fù)極片、隔膜紙、蓋帽、外殼、絕緣層。第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一1.3鎳氫電池種類L低放電率（簡稱低倍率）：使用≤0.5C（mA）/1.0VM中放電率（簡稱中倍率）：使用≤3.5C（mA）/0.8VH高放電率（簡稱高倍率）：使用≤7.0C（mA）/0.8VX超高放電率（簡稱超高倍率）：使用≥7.0C（mA）/0.8V按使用環(huán)境又分為：常溫型和高溫型（通常超過40℃）；第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一1.4鎳氫電池和鎘鎳電池的區(qū)別

鎳氫電池和鎘鎳電池都屬于充電電池，兩者正極材料相同，但是鎳氫電池的負(fù)極采用高能貯氫合金材料，從而帶來更大的優(yōu)勢：1)鎳氫電池具有更大的容量（同樣型號的鎳氫電池容量是鎘鎳電池的兩倍以上）2)鎳氫電池?zé)o記憶效應(yīng)（鎘鎳電池有記憶效應(yīng)，每次充電前應(yīng)先把電池的剩余電量放完）3)鎳氫電池更環(huán)保（鎘鎳電池負(fù)極含有大量對人體有很大毒害的鎘元素）第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一1)一般情況下，新的鎳氫電池只含有少量的電量，購買后要先進(jìn)行充電然后再使用。但如果電池出廠時間比較短，電量很足，推薦先使用然后再充電。2)新買的鎳氫電池一般要經(jīng)過3-4次的充電和使用，性能才能發(fā)揮到最佳狀態(tài)。3)雖然鎳氫電池的記憶效應(yīng)小，仍然推薦大家盡量每次使用完后再充電，并且是一次性充滿，不要充一會用一會然后再充。

1.5鎳氫電池使用第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一2、鋰離子電池2.1鋰離子電池工作原理2.1.1鋰離子電池的反應(yīng)式（以鈷酸鋰為正極活性物質(zhì)）

鋰離子電池在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為“搖椅電池”。充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)。放電時則相反。正極反應(yīng)：LiCoO2====Li1-xCoO2+xLi++xe負(fù)極反應(yīng)：6C+xLi++xe-===LixC6

電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C====Li1-xCoO2+LixC6第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一2.1.2鋰離子電池工作原理圖鋰離子電池充放電示意圖第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一2.2

鋰離子電池的組成部分第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一

2.3鋰離子電池分類（根據(jù)外殼）鋼殼方型鋰電鋼殼圓柱鋰電軟包鋰電鋁殼鋰電第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一

2.4軟包鋰離子電池的優(yōu)點

1)重量能量比與體積能量比高

2)電壓高

單節(jié)鋰電池標(biāo)稱電壓為3.7V，等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓；

3)自放電小

可進(jìn)行長期存放；

4)無記憶效應(yīng)

鋰電池不存在鎳鎘電池的所謂記憶效應(yīng)，所以鋰電池充電前無需放電；

5)可以快速充電

鋰電池通?？梢圆捎?.5～1倍容量的電流充電，使充電時間縮短至1～2小時；

6)綠色環(huán)保

電池中不含鎘、鉛、汞等重金屬元素，對環(huán)境不會造成污染，是綠色環(huán)保能源；7)安全性能好

軟包裝鋰電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝，有別于金屬外殼鋰電池，一旦發(fā)生安全隱患，金屬外殼容易爆炸，而軟包裝電池最多只會鼓漲；第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一8)厚度小，能做得更薄

軟包鋰電池厚度可做到0.6mm以下，符合便攜工具及數(shù)碼產(chǎn)品發(fā)展需求；9)重量輕

軟包裝鋰電池重量較同等規(guī)格的鋼殼鋰電池輕40%，較鋁殼鋰電池輕20%。與鋁塑膜質(zhì)量輕及軟包電池的活性物質(zhì)的有效填充量有很大關(guān)系；10)容量大

同等規(guī)格的軟包裝鋰電池較鋼殼電池容量高10-15%，較鋁殼電池容量高5-10%，成為電動摩托車及電動汽車的首選，現(xiàn)在市面上新出的電動摩托車及電動汽車也大多采用軟包電芯（磷酸鐵鋰軟包電池）；11)內(nèi)阻小

軟包鋰電池的內(nèi)阻一般較鋼/鋁殼鋰液態(tài)電池小，可有效地減低了電池的自耗電，延長電池使用時間；12)形狀可訂制

軟包裝鋰電池可根據(jù)客戶的需求增加或減少電芯厚度，研發(fā)新的電芯型號，價格便宜，研發(fā)周期短，有的甚至可以根據(jù)模具形狀，量身訂做，以充分利用電池外殼空間，提升電池容量第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一2.5軟包鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域

小型號：藍(lán)牙耳機(jī)，MP3，MP4

中型號：手機(jī)電池，GPS，數(shù)碼相機(jī)/DV

大型號：移動DVD，NOTEBOOK，備用電源其他：航模，電動自行車，電動工具第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一小型號電池：藍(lán)牙耳機(jī)，MP3，MP4中型號：手機(jī)電池，GPS，數(shù)碼相機(jī)/DV第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一大型號：移動DVD，NOTEBOOK其他：航模，電動自行車，電動工具第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一1、二次電池的優(yōu)缺點

優(yōu)點★可反復(fù)循環(huán)使用★大電流放電性能好★內(nèi)阻低，放電電壓平穩(wěn)缺點☆需要配套使用充電器，一次性投入成本較高☆使用時需要提前充電，使用不方便☆充滿電后會自放電，長期擱置不用，電池電量會流失二、二次電池基本概念第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一2、開路電壓、負(fù)荷電壓、標(biāo)稱電壓、終止電壓開路電壓:外電路斷開時，電池兩個極端間的電位差。負(fù)荷電壓：電池輸入電流時，電池兩個極端間的電位差。標(biāo)稱電壓:電池的標(biāo)稱電壓指的是在正常工作過程中表現(xiàn)出來的電壓，鎳氫電池標(biāo)稱電壓為1.2V

。終止電壓：電池放電試驗中，規(guī)定結(jié)束放電的負(fù)荷電壓。一般放電截止電壓：0.2C放至1.0V，1C放至1.0V。高倍率放電終止電壓可低些，如0.8V第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一

3、放電倍率

放電倍率是指電池在規(guī)定的時間內(nèi)放出其額定容量時所需要的電流值，它在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù)，通常以字母C表示。假如電池的標(biāo)稱額定容量為1800mAh，那么1800mA為1C（1倍率）放電，900mA則為0.5C（0.5倍率）放電，18A為10C（10倍率）放電，以此類推。

第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一4、內(nèi)阻

電池的內(nèi)阻是指電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力，一般分為交流內(nèi)阻和直流內(nèi)阻.5、自放電

電池在荷電或貯存狀態(tài)下，由于各種原因而引起的容量損失的現(xiàn)象。電池類型不同，電池每月的自放電率也不一樣。第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一6、過放電

電池放完內(nèi)部儲存的電量，電壓達(dá)到一定值后，繼續(xù)放電就會造成過放電。

一般而言，過放電會使電池內(nèi)壓升高，正負(fù)極活性物質(zhì)可逆性受到破壞，即使充電也只能部分恢復(fù)，容量也會有明顯衰減。

第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一7、循環(huán)壽命

二次電池的正常使用壽命是1000次左右，一般來說終結(jié)時電池的容量只有標(biāo)稱容量的60％，在體積一定的情況下隨著電池容量的增加，循環(huán)次數(shù)有一定程度的下降。

比如：中低容量電池以壽命長為優(yōu)勢，高容量電池以單次放電時間長為優(yōu)勢，各有所長，不是越高越好，應(yīng)該根據(jù)自己的用途來選購。第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一8、電池放電時間短的可能原因

1)電池未被充滿電，如充電時間不夠，充電效率較低等2)放電電流過大，致使放電效率降低從而使放電時間縮短3)電池放電時環(huán)境溫度過低，放電效率下降

第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一9、電池鼓底、漏液的可能原因1、電池經(jīng)過內(nèi)部或外部短路，形成較大的電流，產(chǎn)生大量的熱，使電池內(nèi)部壓力升高，而防爆球來不及打開，從而鼓底或漏液。2、其中，外部短路（特別是多只電池組合）可能性最大。第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一10、充放電時電池發(fā)熱原因

（充）放電過程中電池內(nèi)部發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)的絕大部分化學(xué)能都轉(zhuǎn)化成為電能，單也有相當(dāng)一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來。但是有些電池發(fā)熱到非常嚴(yán)重的程度，甚至?xí)雇獍b破裂，這種情況主要是由于電池經(jīng)過長期使用或電池性能不好時會發(fā)生，此時應(yīng)更換新的電池。第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一11、電池組合在實際使用電池時，不少場合需要較高的電壓或較大的電流，這就需要將若干個單體電池通過串聯(lián)、并聯(lián)或復(fù)聯(lián)組合起來。組合電池的應(yīng)用一般多于單體電池的應(yīng)用，因為大部分用電器都需要高電壓和大電流。串聯(lián)可以試電壓變大，而并聯(lián)可以使電流變大。若組合合理，不僅可以獲得較大的功率和容量，而且使用起來比較方便和安全。第三十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一12、如何保養(yǎng)二次電池不要放在高溫高濕的地方，因為電池和充電器是電子產(chǎn)品，高溫高濕會加快自放電和腐蝕電子元器件。

不要長時間將充電器插在插座上。不要長時間過充電池。電池充飽后應(yīng)盡快從充電器中取出。電池長時間不用時，應(yīng)將電池電量放空后再保存，并每3個月左右取出充放電一次，這是較佳的保養(yǎng)方式。如果電池要長期儲存、又無法做到每3個月充放電一次的情況下，建議將電池帶80%~100%的電量儲存。第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一三、充電知識1、常見的電池充電方式

1)恒流充電整個充電過程中充電電流為一定值，屬鎳氫電池的常用充電方式；2)恒壓充電充電過程中充電電源兩端保持一恒定值，電路中的電流隨電池電壓升高而逐漸減小，有時鎳氫電池也用此方法進(jìn)行充電；3)恒流恒壓充電電池首先以恒流充電(CC)，當(dāng)電池電壓升高至一定值時，電壓保持不變(CV)，電路中電流降至很小，最終趨于0。

鋰離子電池用此充電方式。第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一

2、充電類型

1)標(biāo)準(zhǔn)充電：是指用0.1C（即0.1×標(biāo)稱容量）的電流充電16h，充電結(jié)束。2)慢充：是指用＜0.13C

（即0.13×標(biāo)稱容量）的電流充電12小時以上，方可充足電量。

3)快充：是指對電池充電3小時-6小時，方可充足電量。充電電流一般為0.2C-0.3C。4)急充：是指對電池充電2小時以下，就可充足電量。充電電流一般為0.5C~1.0C。

注意：

★充電電流越大對電池的傷害越大，從而大幅度削減電池的使用次數(shù)?！镞^充電會使電池活性降低，從而會減少電池的循環(huán)次數(shù)。第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一3、脈沖充電及對其電池性能影響

脈沖充電一般采用充與放的方法，如充5秒鐘，就放1秒鐘。這樣充電過程產(chǎn)生的氧氣在放電脈沖下將大部分被還原成電解液。不僅限制了內(nèi)部電解液的氣化量，而且對那些已經(jīng)嚴(yán)重極化的舊電池，在使用本充電方法充放電5-10次后，會逐漸恢復(fù)或接近原有容量.從電化學(xué)角度講，脈沖充電對電池充電最好。第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一

4、電池充電時間估算

電池充電時間估算的目的：防止電池過充

充電時間（h小時）=電池標(biāo)稱容量（mAh）X系數(shù)（1.3-1.5）÷充電電流（mA）

充電電流——可以以充電器上標(biāo)注的對應(yīng)電池型號的輸出電流。

例：現(xiàn)有三圈霸道“四驅(qū)戰(zhàn)神”數(shù)碼充電器（其標(biāo)注的輸出電流是160mA），現(xiàn)對AA1800mAh的充電電池進(jìn)行充電，需要充電多長時間方可充足？計算：1800（mAh）X1.3÷160（mA）=14.6h≈15h第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一5、過充電過充電是指電池經(jīng)一定充電過程充滿電后，再繼續(xù)充電的行為。如果充電電流過大，或充電時間過長，產(chǎn)生的氧氣來不及被消耗，就可能造成內(nèi)壓升高，電池變形，漏液等不良現(xiàn)象。同時，其電性能也會顯著降低。第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一6、電池或電池組充不進(jìn)電的原因

1)電池零電壓或電池組中有零電壓電池

2)電池組連接錯誤，內(nèi)部電子組件，保護(hù)電路出現(xiàn)異常

3)充電設(shè)備故障，無輸出電流

4)外部因素導(dǎo)致充電效率太低(如極低或極高溫度)第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一7、充放電時電池發(fā)熱的可能原因

（充）放電過程中電池內(nèi)部發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)的絕大部分化學(xué)能都轉(zhuǎn)化成為電能，但也有相當(dāng)一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為熱能釋放出來。但有些電池發(fā)熱到非常嚴(yán)重的程度，甚至?xí)雇獍b破裂，這種情況主要是由于電池經(jīng)過長期使用或電池性質(zhì)不好時會發(fā)生，此時應(yīng)更換新的電池。第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一二、堿性電池基本知識◆一次電池◆堿性電池結(jié)構(gòu)◆堿性電池電化原理◆堿性電池的基本電性能◆堿性電池的特點◆我司自主創(chuàng)新一覽第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一◆堿性鋅錳電池☆5號-AA-LR6☆1號-D-LR20☆7號-AAA-LR03☆2號-C-LR14◆碳性鋅錳電池☆5號-AA-R6P☆1號-D-R20☆7號-AAA-R03☆2號-C-R14(一)常見一次電池第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一(二)堿性電池結(jié)構(gòu)第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一(三)堿性電池電化原理

堿性電池：

（－）Zn∣KOH∣MnO2(＋)電池反應(yīng)：Zn＋2MnO2+H2O→2MnOOH＋ZnO

或Zn＋2MnO2+2H2O→2MnOOH＋Zn(OH)2碳性電池：

（－）Zn∣NH4Cl或ZnCl2∣MnO2(＋)電池反應(yīng)：

Zn＋2MnO2+2NH4Cl→2MnOOH＋Zn(NH3)2Cl2

或4Zn＋8MnO2+4ZnCl2+9H2O→4ZnCl2·4ZnO·5H2O＋

8MnOOH第四十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一

(四)堿性電池的特點

◆優(yōu)越的高功率、大容量放電特性；◆儲存期長、自放電低；◆使用方便，價格公道；◆低溫性能好；◆防漏性能好；◆綠色環(huán)保。第四十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一(五)三圈霸道堿性電池工藝創(chuàng)新◆薄殼技術(shù)的應(yīng)用，增加有效容量◆優(yōu)化封口結(jié)構(gòu)，提高電池耐漏液能力和電性能◆添加碳纖維導(dǎo)電材料，從而降低電池內(nèi)阻，有效提升電池容量利用率◆電池全自動生產(chǎn)，采用影像檢測系統(tǒng)、傳感器檢測系統(tǒng)、自動稱重系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測，以過程檢驗人員全檢和抽檢形式相輔相成第四十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一三、電池使用知識第四十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一1、不同電池性能比較

電池種類一次電池二次電池碳性電池堿性電池鎳氫電池鋰離子電池標(biāo)稱電壓/V1.51.51.23.7電池容量/mAh1000（AA）2100（AA）1300~2500（AA）容量可根據(jù)要求制造自放電率高低高低內(nèi)阻很大中較小很小使用溫度0℃~60℃﹣20℃~60℃﹣10℃~45℃﹣20℃~60℃能否充電否否能能循環(huán)壽命