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电池的主要性能指标

发布时间:2016/12/30 2:09:27  浏览次数:

充电电池简介: 

电池的主要性能指标:  

1.安全性能:  

影响最大的是爆炸和漏液,主要与电池的内压、结构和工艺设计有关(比如安全阀失效、锂离子电池没有保护电路等)。   

2.容量  

按照IEC标准和国标规定, 镍氢和镍镉电池是指在25±5℃的条件下,以0.1C充电16小时,以0.2C放电至1.0V时放出的容量。  

锂离子电池是指在常温的条件下,以恒流(1C)、恒压(4.2V)充电3小时,以0.2C放电至2.75V时放出的容量。  

容量单位:安时(Ah)或毫安时(mAh  

3.内阻:  

是指电流流过电池内部所受到的阻力。充电电池的内阻很小,一般要用专门仪器测试。充电态内阻和放电态内阻有差异,放电态内阻稍大,而且不太稳定。内阻越大,消耗的能量越大,充电发热越大。随着电池使用次数的增多,电解液消耗及活性物质减少,内阻会增大,质量越差,内阻增大越快。  

4.循环寿命:  

电池可重复充放电的次数。寿命与容量成反比,与充放电条件密切相关,一般充电电流越大,寿命越短。   

5.荷电保持能力:  

指自放电率。与电池材料、生产工艺和储存条件有关,一般温度越高,自放电率越高。   

6.大电流放电能力 : 

主要与电池材料、生产工艺有关,一般用于动力电池。  

充电电池的典型结构:  

1.正极板  

2.负极板  

3.隔膜  

4.电解液  

5.钢壳/塑胶外壳   

充电电池的可靠性测试项目:

1.循环寿命  

2.不同倍率放电特性  

3.不同温度放电特性  

4.充电特性  

5.自放电特性  

6.不同温度自放电特性

7.储存特性  

8.过放电特性  

9.不同温度内阻特性  

10. 高温测试  

11. 温度循环测试  

12. 跌落测试  

13. 振动测试  

14. 容量分布测试  

15. 内阻分布测试  

16. 静态放电测试ESD   

电池常用标准

镍镉电池 

IEC60285-1999,GB/T11013-1996,GB/T18289-2000  

镍氢电池:  

IEC61436-1998.1/GB/T15100-1994/GB/T18288-2000  

锂离子电池:  

GB/T10077-1998/GB/T18287-2000或者SANYO或松下标准    

镍氢电池  

优点: 

1.比能量密度高:是镍镉电池的1.5-2倍多。            

2.环保  

3.无记忆效应  

4.循环寿命长:在正确使用条件下可循环使用500次以上。  

缺点:  

1.自放电率高:满电常温下存储自放电率3035            

2.高温性能差 

3.在过充和过放时会排出气体   

镍氢电池工作原理   

镍氢电池的正极主要成分为氢氧化镍Ni(OH)2,负极主要为无污染物质贮氢合金粉(M),电解液是氢氧化钾的水溶液。     

镍氢电池设计时,容量实际上是由正极限制的,负极容量设计过剩,以保证过充电时候,正极产生的氧气可以到负极反应,电池的内压不会有明显升高。   

镍氢电池的充电方式   

  充电是将充电电池恢复其原始容量的过程,为使电池达到长期使用的目的,必须通过适当的充电方法充电,目前较好的方式是-V值控制充电,此外还可以采用其它的控制方法。

1. 应在环境温度1030℃下充电,此时充电效率最佳。环境温度低于0℃时,电池内气体吸收反应不充分,造成电池内压升高,激活安全阀,使电池泄漏,性能恶化。而环境温度高于40℃时,充电效率会下降。这会使电池性能恶化,发生泄漏。   

2. -V值:5-10mV/只,充电过程中,如果电压从其峰值下落510mV则终止充电,充电转为涓流。  

3. dT/dt值:0.81/min,用热敏电阻或温度传感器探测电池温度,单位时间内电池温度上升达到预设值时,终止充电并转为涓流。   

4. TCO:电池充电最高温度,D型、F型、2/3M型及M型电池为48℃,其他电池为50℃,如果充电过程中电池过热会对电池寿命及其他性能造成影响,为此,当电池温度达到预设值,终止充电并转为涓流充电。-V检测线路在开始充电后一定时间内启动,但在此时间内dT/dt 可以启动。   

5. 初始延时:10分钟,防止-V检测线路在开始充电后一定时间内启动。因为,镍氢电池在放置较长时间或过放后充电电压会有波动(假-V),此时延时的设定是为防止此假-V误触发使充电终止。   

6. 涓流充电电流:1/301/20C,如果涓流充电电流过大,电池温升会增加,造成电池性能降低。   

7. 充电总时间:1020小时(视充电电流的大小),即使是涓流充电,长时间过充也会造成电池性能恶化,为防止涓流或其他充电下过充,建议设立一个保护性的总充电时间控制。   

8. 要坚决避免反极充电。反极充电会造成电池内压升高,激活安全阀,使电池泄漏,性能恶化,甚至电池会破裂。   

9. 不要将电池反极充电或大电流过充,否则会造成气体快速产生,使电池内压增加,电池鼓胀或破裂。   

镍氢电池的放电注意事项   

1.镍氢电池的放电终止电压非常关键,必须在1.01.1V之间,超过了这个终止电压可能有过放的危险,过放会造成排气,对电池损害很大。   

2.放电时环境温度应在-1045℃度,超过此范围,放电容量会严重下降,长期在高低温环境下工作,容量会衰减很快。


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