電池能源知識(shí)以及行業(yè)分析培訓(xùn)教材(編輯修改稿)
2025-02-02 23:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 子電池生產(chǎn)工藝流程正極制片49編輯 : 王 圖 強(qiáng)l 鋰離子、鎳氫電池性能部分50編輯 : 王 圖 強(qiáng)鋰離子、鎳氫電池性能l 常規(guī)性能 ： 容量 電壓 內(nèi)阻l 可靠性性能 ： 循環(huán)壽命 放電平臺(tái) 自放電 貯存性能 高低溫性能l 安全性能 過充 短路 過放 針刺 跌落 振動(dòng)51編輯 : 王 圖 強(qiáng)電池容量l 電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量，以符號(hào) C或 It表示。常用的單位為安培小時(shí)，簡稱安時(shí)（ Ah）或毫安時(shí)（ mAh）。l 容量 =放電電流 (mA) 放電時(shí)間 (h) （恒流放電）l 電池的容量可以分為 理論容量、額定容量、實(shí)際容量 。l IEC容量測(cè)試方法52編輯 : 王 圖 強(qiáng)鎳氫電池 IEC容量測(cè)試方法l 放電： →l 充電： 16hrsl 擱置： 14hrsl 放電： →l 環(huán)境溫度： 20177。5℃53編輯 : 王 圖 強(qiáng)鋰離子電池 IEC容量測(cè)試方法l 放電： →l 充電： 恒壓充電，充電截止電流為 .l 擱置： 14hrsl 放電： →l 環(huán)境溫度： 20177。5℃54編輯 : 王 圖 強(qiáng)電池電壓l 開路電壓 電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池的正極的還原電極電勢(shì)與負(fù)極電極電勢(shì)之差。l 工作電壓 工作電壓指電池接通負(fù)載后在放電過程中顯示的電壓，又稱放電電壓，見 放電曲線 。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。 電池在接通負(fù)載后，由于歐姆電阻和極化過電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓。l 充電電壓 充電電壓指電池在充電時(shí)電池兩端的電位差，見 充電曲線 。55編輯 : 王 圖 強(qiáng)鎳氫電池充電曲線－ △V ＝ VmaxV1一般情況，－ △V 取 5mV或 10mV－ △VV1Vmax56編輯 : 王 圖 強(qiáng)鋰離子電池充電曲線電壓曲線電流曲線57編輯 : 王 圖 強(qiáng)鎳氫電池放電曲線58編輯 : 王 圖 強(qiáng)鋰離子電池放電曲線59編輯 : 王 圖 強(qiáng)內(nèi)阻l 電流通過電池內(nèi)部時(shí)受到阻力，使電池的電壓降低，此阻力稱為電池的內(nèi)阻。l 電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在放電過程中隨時(shí)間不斷變化，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。l 電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化與濃差極化。內(nèi)阻的存在，使電池放電時(shí)的端電壓低于電池電動(dòng)勢(shì)和開路電壓，充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開路電壓。l 歐姆電阻遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系，常隨電流密度的對(duì)數(shù)增大而線性增大。 60編輯 : 王 圖 強(qiáng)循環(huán)壽命l 電池在完全充電后完全放電，循環(huán)進(jìn)行，直到容量衰減為初始容量的 60%，此時(shí)循環(huán)次數(shù)即為該電池之循環(huán)壽命l 循環(huán)壽命與電池充放電制度有關(guān)l 鎳氫電池室溫下 1C充放電循環(huán)壽命可達(dá)200500次（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），最高可達(dá) 8001000次。61編輯 : 王 圖 強(qiáng)放電平臺(tái)l 鎳氫電池完全充電后，放電至 容量記為 C1，放電至 C0， C1/C0稱為該電池之放電平臺(tái)l 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 1C放電平臺(tái)為 70%以上，我們現(xiàn)在可以作到 83%85%l 放電平臺(tái)對(duì)電池使用效果影響最大，關(guān)系到用戶實(shí)際使用效果或使用時(shí)間的長短62編輯 : 王 圖 強(qiáng)自放電l 電池完全充電后，放置一個(gè)月。然后用1C放電至 ，其容量記為 C2；電池初始容量記為 C0； 1C2/C0即為該電池之月自放電率l 國際 IEC標(biāo)準(zhǔn)鎳氫電池月自放電率為 40%，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為 30％，我們可以做到 20%以內(nèi)（ IEC荷電保持率測(cè)試 ）l 電池自放電與電池的放置性能有關(guān)，其大小和電池內(nèi)阻結(jié)構(gòu)和材料性能有關(guān)63編輯 : 王 圖 強(qiáng)記憶效應(yīng)l 記憶效應(yīng)是針對(duì)鎳鎘電池而言的，由于傳統(tǒng)工藝中負(fù)極為燒結(jié)式，鎘晶粒較粗，如果鎳鎘電池在它們被完全放電之前就重新充電，鎘晶粒容易聚集成塊而使電池放電時(shí)形成次級(jí)放電平臺(tái)。電池會(huì)儲(chǔ)存這一放電平臺(tái)并在下次循環(huán)中將其作為放電的終點(diǎn)，盡管電池本身的容量可以使電池放電到更低的平臺(tái)上。在以后的放電過程中電池將只記得這一低容量。同樣在每一次使用中，任何一次不完全的放電都將加深這一效應(yīng)，使電池的容量變得更低。l 要消除這種效應(yīng)，有兩種方法，一是采用小電流深度放電（如用 0V）一是采用大電流充放電（如 1C）幾次。l 鎳氫電池?zé)o記憶效應(yīng)。64編輯 : 王 圖 強(qiáng)l 鋰離子、鎳氫電池保護(hù)以及安全性能部分65編輯 : 王 圖 強(qiáng)l 延長電池使用壽命l 防止損壞電池l 防止電池起火爆炸等安全事故發(fā)生鋰離子、鎳氫電池保護(hù)目的：66編輯 : 王 圖 強(qiáng)鋰離子、鎳氫電池保護(hù)l 過充保護(hù)l 過放保護(hù)l 防止超高溫l 短路保護(hù)l 過流保護(hù)類別：67編輯 : 王 圖 強(qiáng)鎳氫電池保護(hù)實(shí)現(xiàn)l 過充保護(hù) — 充電控制元件 NTCl 過放保護(hù) 用電器工作截止電壓保護(hù)電池l 防止超高溫 — 溫控開關(guān)l 短路保護(hù) 串聯(lián)電子元器件 PTCl 過流保護(hù) 串聯(lián)電子元器件 PTC68編輯 : 王 圖 強(qiáng)鎳氫電池組保護(hù)PTC熱敏電阻 也叫過流保護(hù)片 Positive Temperature Coefficient l 通過增大電阻來限制故障電流 l 傳輸正常電流 120186。C (大約 .)電阻 溫度 PTC: 基本功能69編輯 : 王 圖 強(qiáng)PTC聚合體工作原理– 對(duì)溫度有反應(yīng)，溫度升高聚合物膨脹，內(nèi)阻升高 .– 由于過電流引起的 PTC溫升 .– 膨脹和轉(zhuǎn)換到高電阻狀態(tài) .– 穩(wěn)定的高電阻狀態(tài)持續(xù)到電流恢復(fù)到正常值時(shí) .70編輯 : 王 圖 強(qiáng)PTC圖片 電池中常用的有片狀和環(huán)狀兩種，片狀的直接串聯(lián)到電池組里面，做連接片使用 ， 環(huán)狀在圓形鋰電池蓋帽中起保護(hù)作用。 片狀 PTC 環(huán)狀 PTC 71編輯 : 王 圖 強(qiáng)鎳氫電池組保護(hù)NTC熱敏電阻 Negative Temperature Coeff1Cient NTC（ Negative Temperature Coeff1Cient）是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象和材料．該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進(jìn)行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷，可制成具有負(fù)溫度系數(shù)（ NTC）的熱敏電阻．其電阻率和材料常數(shù)隨材料成分比例、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化．現(xiàn)在還出現(xiàn)了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系 NTC熱敏電阻材料． 72編輯 : 王 圖 強(qiáng)NTC圖片環(huán)氧封裝系列 NTC熱敏電阻 73編輯 : 王 圖 強(qiáng)NTC圖片玻璃封裝系列 NTC熱敏電阻
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