電極漿料制備和極片涂布無疑是電極制造的最基礎(chǔ)內(nèi)容，最關(guān)鍵的工序，而電極漿料性質(zhì)又直接影響著涂布的效率、質(zhì)量。
【文/鋰電派】鋰離子電池的生產(chǎn)中，電極制造、電芯裝配封裝、電池預(yù)充化成激活是三個(gè)主要的工作階段，也就是在鋰電人口中所說的前道工序、中道工序及后道工序。電極制造是生產(chǎn)鋰電池的血肉，電芯裝配封裝則是塑造鋰電池的骨架，鋰電池預(yù)充化成激活則是鑄其魂，三者是緊密相依且不可分割的整體，在鋰離子電池生產(chǎn)過程中都起著重要的作用。其中任何一個(gè)因素，例如原材料，電池設(shè)計(jì)，制造設(shè)備與工藝，環(huán)境等，略有缺陷都可能導(dǎo)致電池產(chǎn)品性能的不良。
在極片制造工藝階段，可細(xì)分為漿料制備、漿料涂覆、極片輥壓、極片分切、極片干燥五道工藝。當(dāng)然，根據(jù)制造工藝的不同，每個(gè)公司廠家都會對其中的部分工藝順序進(jìn)行變化或刪改。電極漿料制備和極片涂布無疑是電極制造的最基礎(chǔ)內(nèi)容，最關(guān)鍵的工序，而電極漿料性質(zhì)又直接影響著涂布的效率、質(zhì)量。
鋰電池漿料分為正負(fù)極漿料，兩種漿料所用活物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑等隨電池體系不同而不同。正、負(fù)極漿料的制備都包括了液體與液體、液體與固體物料之間的相互混合、溶解、分散等一系列工藝過程，而且在這個(gè)過程中都伴隨著溫度、粘度、環(huán)境等變化。無論采用水系體系還是油系體系，當(dāng)前鋰電廠家采用的攪拌工藝主要分為濕法工藝和干法工藝兩種。下面來對兩種攪拌工藝進(jìn)行分析：
一、濕法制漿工藝
濕法制漿和干法制漿工藝的區(qū)別，主要體現(xiàn)在不同階段，漿料固含量的區(qū)別上。濕法制漿工藝特點(diǎn)是漿料成品前期固含量較低，而干法制漿則剛好相反。濕法制漿的主要流程是先將粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑等物質(zhì)進(jìn)行混合攪拌，隨后加入活物質(zhì)進(jìn)行充分的攪拌分散，最后加入適量溶劑進(jìn)行粘度的調(diào)整，以適合涂布。粘結(jié)劑的狀態(tài)主要有粉末狀和膠狀，有的公司會采用先打成膠液，這樣便于粘結(jié)劑的作用發(fā)揮，有的公司則直接采用粉末的粘結(jié)劑。正負(fù)極的粘結(jié)劑狀態(tài)選擇也得根據(jù)情況而定，例如對于常用的正極粘結(jié)劑PVDF來說，較高的分子量則不推薦直接使用粉體，而應(yīng)該先制成膠液再進(jìn)行漿料制備。PVDF的溶解在常溫常壓下至少需要2-3小時(shí)才能完全溶解，否則漿料粘度會出現(xiàn)較大跳動，對于涂布中面密度的變化也是極大的影響。
濕法制漿工藝在國內(nèi)鋰電池廠家中采用比較廣泛，在濕法混料工藝中，一般選擇雙行星真空攪拌機(jī)作為主流鋰電池漿料攪拌設(shè)備。濕法制漿工藝的特點(diǎn)是，先制備好分散均勻的導(dǎo)電膠，再進(jìn)行活物質(zhì)與導(dǎo)電膠的混合分散，此工藝所耗時(shí)間較短、工藝較為簡單，漿料流動性好且氣泡較少。攪拌時(shí)間少，有利于生產(chǎn)效率的提高。該工藝的適應(yīng)性較強(qiáng)，在活物質(zhì)、導(dǎo)電劑等存在較小質(zhì)量差別下也可以接受，制備的漿料不會影響既有的涂布工藝和極片質(zhì)量。此外，漿料后期抽真空所需時(shí)間短。但是濕法攪拌工藝存在的問題是，由于導(dǎo)電劑表面積大，容易吸收溶劑，導(dǎo)致溶劑的流動性較差，加入活物質(zhì)后，不易達(dá)到均勻分散的狀態(tài)。在相同的固含量條件下，與干法制漿工藝相比漿料的粘度偏高。
二、干法制漿工藝
干法制漿的工藝流程是首先將活物質(zhì)、導(dǎo)電劑等粉末物質(zhì)在一定速度下進(jìn)行預(yù)混合。混合完了之后加入粘結(jié)劑，進(jìn)行混合攪拌，逐步加入溶劑進(jìn)行混合、分散，最后加入一定量溶劑進(jìn)行稀釋調(diào)節(jié)到涂布所需要的粘度。在干法制漿工藝中，鋰離子電池漿料的混合分散過程可以分為宏觀混合過程和微觀分散過程，這兩個(gè)過程始終都會伴隨著鋰離子電池漿料制備的整個(gè)過程。干法制漿工藝可以用下面的圖（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）進(jìn)行形象表示：
①干粉混合。干粉混合階段，物料顆粒之間以點(diǎn)點(diǎn)、點(diǎn)面、點(diǎn)線形式接觸，根據(jù)材料種類的不同接觸形式也不同。此階段，物料內(nèi)部孔隙率較高，粉體表面摩擦力較小，較短的時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到大部分物料的混合接觸。
②物料潤濕混合階段。此階段在干粉混合均勻之后，加入粘結(jié)劑液體或溶劑，原材料被潤濕、呈泥狀。經(jīng)過攪拌機(jī)的強(qiáng)力攪拌，物料受到機(jī)械力的剪切和摩擦，同時(shí)顆粒之間也會有內(nèi)摩擦，在各個(gè)作用力下，原料顆粒之間趨于高度分散。此階段對于成品漿料的粒度和粘度有至關(guān)重要的影響。
③稀釋分散階段。第二階段完成之后，再緩慢加入溶劑調(diào)節(jié)漿料粘度和固含量，進(jìn)行進(jìn)一步的分散。此階段分散與團(tuán)聚共存，并最后達(dá)到穩(wěn)定，漿料形成穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。在這個(gè)階段物料的分散主要受機(jī)械力、粉液間摩擦阻力、高速分散剪切力、漿料與容器壁撞擊相互作用力的影響。
干法制漿工藝與濕法工藝的不同之處是第二階段物料之間、設(shè)備與物料之間存在較大的內(nèi)摩擦力，在各方面作用力下，物料可以達(dá)到很好的分散狀態(tài)。漿料分散程度高，對極片的質(zhì)量是有利的。在相同的固含量下，干法制備的漿料粘度較低，漿料粘度越低，其維持穩(wěn)定的時(shí)間就越短，越容易分層。漿料在涂布過程中極易沉降在犄角旮旯處，引起沉降造成涂布精度波動。其次，干法制漿工藝中物料的最佳狀態(tài)較難把控，隨著原材料粒徑、pH值、比表面積等因素的變化，最佳狀態(tài)下的固含量會發(fā)生變化需要重新進(jìn)行工藝調(diào)整，會影響到生產(chǎn)效率和不同批次極片之間的一致性。
以上，總結(jié)了濕法制漿工藝和干法制漿工藝的方法及優(yōu)缺點(diǎn)，所謂尺有所短寸有所長，兩種工藝都有自己的特點(diǎn)。如果為了保證極片的質(zhì)量，且漿料不會長時(shí)間存放，則可以采用分散較好的干法制漿工藝。如果想要保證極片的質(zhì)量一致性，比較在意生產(chǎn)的效率和成本，則可以采用濕法的制漿工藝。關(guān)鍵的是需要在不斷的實(shí)踐中改進(jìn)工藝，以達(dá)到并超過對鋰電池漿料的品質(zhì)要求。
導(dǎo)讀
低能量密度、循環(huán)壽命有限等使用問題常常被人們詬病，但是與這些問題相比，電池安全問題卻是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
隨著手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品、電動汽車的普及，鋰離子電池在人們生活當(dāng)中扮演著越來越重要的角色。低能量密度、循環(huán)壽命有限等使用問題常常被人們詬病，但是與這些問題相比，電池安全問題卻是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
近些年，由于電池安全問題引發(fā)的事故比比皆是，很多問題造成的后果觸目驚心，比如震驚業(yè)界的波音787“夢幻”客機(jī)鋰電池起火事件，以及SamsungGalaxy Note 7 大范圍的電池起火爆炸事件，給鋰離子電池的安全性問題再次敲響了警鐘。
鋰離子電池的組成及工作原理
鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、電解液、隔膜以及外部連接、包裝部件構(gòu)成。其中，正極、負(fù)極包含活性電極物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等，均勻涂布于銅箔和鋁箔集流體上。
鋰離子電池的正極電位較高，常為嵌鋰過渡金屬氧化物，或者聚陰離子化合物，如鈷酸鋰、錳酸鋰、三元、磷酸鐵鋰等;鋰離子電池負(fù)極物質(zhì)通常為碳素材料，如石墨和非石墨化碳等;鋰離子電池電解液主要為非水溶液，由有機(jī)混合溶劑和鋰鹽構(gòu)成，其中溶劑多為碳酸之類有機(jī)溶劑，鋰鹽多為單價(jià)聚陰離子鋰鹽，如六氟磷酸鋰等;鋰離子電池隔膜多為聚乙烯、聚丙稀微孔膜，起到隔離正、負(fù)極物質(zhì)，防止電子通過引起短路，同時(shí)能讓電解液中離子通過的作用。
在充電過程中，電池內(nèi)部，鋰以離子形式從正極脫出，由電解液傳輸穿過隔膜，嵌入到負(fù)極中;電池外部，電子由外電路遷移到負(fù)極。在放電過程中：電池內(nèi)部鋰離子從負(fù)極脫出、穿過隔膜，嵌入到正極中;電池外部，電子由外電路遷移到正極。隨著充、放電，遷移于電池間的是“鋰離子”，而非單質(zhì)“鋰”，因此電池被稱為“鋰離子電池”。
鋰離子電池的安全隱患
一般來說，鋰離子電池出現(xiàn)安全問題表現(xiàn)為燃燒甚至爆炸，出現(xiàn)這些問題的根源在于電池內(nèi)部的熱失控，除此之外，一些外部因素，如過充、火源、擠壓、穿刺、短路等問題也會導(dǎo)致安全性問題。鋰離子電池在充放電過程中會發(fā)熱，如果產(chǎn)生的熱量超過了電池?zé)崃康暮纳⒛芰Γ囯x子電池就會過熱，電池材料就會發(fā)生SEI膜的分解、電解液分解、正極分解、負(fù)極與電解液的反應(yīng)和負(fù)極與粘合劑的反應(yīng)等破壞性的副反應(yīng)。
1、正極材料的安全隱患
當(dāng)鋰離子電池使用不當(dāng)時(shí)，導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度的升高，使正極材料會發(fā)生活性物質(zhì)的分解和電解液的氧化。同時(shí)，這兩種反應(yīng)能夠產(chǎn)生大量的熱，從而造成電池溫度的進(jìn)一步上升。不同的脫鋰狀態(tài)對活性物質(zhì)晶格轉(zhuǎn)變、分解溫度和電池的熱穩(wěn)定性影響相差很大。
2、負(fù)極材料的安全隱患
早期使用的負(fù)極材料是金屬鋰，組裝的電池在多次充放電后易產(chǎn)生鋰枝晶，進(jìn)而刺破隔膜，導(dǎo)致電池短路、漏液甚至發(fā)生爆炸。嵌鋰化合物能夠有效避免鋰枝晶的產(chǎn)生，大大提高鋰離子電池的安全性。隨著溫度的升高，嵌鋰狀態(tài)下的碳負(fù)極首先與電解液發(fā)生放熱反應(yīng)。相同的充放電條件下，電解液與嵌鋰人造石墨反應(yīng)的放熱速率遠(yuǎn)大于與嵌鋰的中間相碳微球、碳纖維、焦碳等的反應(yīng)放熱速率。
3、隔膜與電解液的安全隱患
鋰離子電池的電解液為鋰鹽與有機(jī)溶劑的混合溶液，其中商用的鋰鹽為六氟磷酸鋰，該材料在高溫下易發(fā)生熱分解，并與微量的水以及有機(jī)溶劑之間進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)，降低電解液的熱穩(wěn)定性。電解液有機(jī)溶劑為碳酸酯類，這類溶劑沸點(diǎn)、閃點(diǎn)較低，在高溫下容易與鋰鹽釋放PF5的反應(yīng)，易被氧化。
4、制造工藝中的安全隱患
鋰離子電池在制造過程中，電極制造、電池裝配等過程都會對電池的安全性產(chǎn)生影響。如正極和負(fù)極混料、涂布、輥壓、裁片或沖切、組裝、加注電解液的量、封口、化成等諸道工序的質(zhì)量控制，無一不影響電池的性能和安全性。漿料的均勻度決定了活性物質(zhì)在電極上分布的均勻性，從而影響電池的安全性。漿料細(xì)度太大，電池充放電時(shí)會出現(xiàn)負(fù)極材料膨脹與收縮比較大的變化，可能出現(xiàn)金屬鋰的析出;漿料細(xì)度太小會導(dǎo)致電池內(nèi)阻過大。涂布加熱溫度過低或烘干時(shí)間不足會使溶劑殘留，粘結(jié)劑部分溶解，造成部分活性物質(zhì)容易剝離;溫度過高可能造成粘結(jié)劑炭化，活性物質(zhì)脫落造成電池內(nèi)部短路。
5、電池使用過程中的安全隱患
鋰離子電池在使用過程中應(yīng)該盡可能減少過充電或者過放電，特別對于單體容量高的電池，因熱擾動可能會引發(fā)一系列放熱副反應(yīng)，導(dǎo)致安全性問題。
鋰離子電池安全檢測指標(biāo)
鋰離子電池生產(chǎn)出來后，在到達(dá)消費(fèi)者手中之前，還需要進(jìn)行一系列檢測，以盡量保證電池的安全性，降低安全隱患。
1、擠壓測試：將充滿電的電池放在一個(gè)平面上，由油壓缸施與13±1KN的擠壓力，由直徑為32mm的鋼棒平面擠壓電池，一旦擠壓壓力到達(dá)最大停止擠壓，電池不起火，不爆炸即可。
2、撞擊測試：電池充滿電后，放置在一個(gè)平面上，將直徑15.8mm的鋼柱垂直置于電池中心，將重量9.1kg的重物從610mm的高度自由落到電池上方的鋼柱上。電池不起火、不爆炸即可。
3、過充測試：將電池用1C充滿電，按照3C過充10V進(jìn)行過充試驗(yàn)，當(dāng)電池過充時(shí)電壓上升到一定電壓時(shí)穩(wěn)定一段時(shí)間，接近一定時(shí)間時(shí)電池電壓快速上升，當(dāng)上升至一定限度時(shí)，電池高帽拉斷，電壓跌至0V，電池沒有起火、爆炸即可。
4、短路測試：將電池充滿電后用電阻不大于50mΩ的導(dǎo)線將電池正負(fù)極短路，測試電池的表面溫度變化，電池表面最高溫度為140℃，電池蓋帽拉開，電池不起火、不爆炸。
5、針刺測試：將充滿電的電池放在一個(gè)平面上，用直徑3mm的鋼針沿徑向?qū)㈦姵卮檀?。測試電池不起火、不爆炸即可。
6、溫度循環(huán)測試：鋰離子電池溫度循環(huán)試驗(yàn)是用來模擬鋰離子電池在運(yùn)輸或貯存過程中，反復(fù)暴露在低溫和高溫環(huán)境下，鋰離子電池的安全性，試驗(yàn)是利用迅速和極端的溫度變化進(jìn)行的。試驗(yàn)后樣品應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。
鋰離子電池安全性解決方案
針對鋰離子電池在材料、制造和使用過程中的諸多安全隱患，如何對容易產(chǎn)生安全問題的部分進(jìn)行改進(jìn)，是鋰離子電池制造商需要解決的問題。
1、提高電解液的安全性
電解液與正、負(fù)電極之間均存在很高的反應(yīng)活性，尤其在高溫下，為了提高電池的安全性，提高電解液的安全性是比較有效的方法之一。通過加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決電解液的安全隱患。
根據(jù)添加劑功能的不同，主要可以分為以下幾種：安全保護(hù)添加劑、成膜添加劑、保護(hù)正極添加劑、穩(wěn)定鋰鹽添加劑、促鋰沉淀添加劑、集流體防腐添加劑、增強(qiáng)浸潤性添加劑等。
為了改善商用鋰鹽的性能，研究者們對其進(jìn)行了原子取代，得到了許多衍生物，其中采用全氟烷基取代原子得到的化合物具有閃點(diǎn)高、電導(dǎo)率近似、耐水性增強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是一類很有應(yīng)用前景的鋰鹽化合物。另外，以硼原子為中心原子、與氧配體螯合得到的陰離子鋰鹽，具有很高的熱穩(wěn)定性。
對于溶劑方面，很多研究者提出了一系列新型的有機(jī)溶劑，如羧酸酯、有機(jī)醚類有機(jī)溶劑。另外，離子液體也有一類安全性高的電解液，但是相對普遍使用的碳酸酯類電解液，離子液體的粘度高個(gè)數(shù)量級，電導(dǎo)率、離子自擴(kuò)散系數(shù)較低，離實(shí)用化還有很多工作要做。
2、提高電極材料的安全性
磷酸鐵鋰以及三元復(fù)合材料被認(rèn)為是成本低廉、“安全性優(yōu)良”的正極材料，有可能在電動汽車產(chǎn)業(yè)中普及應(yīng)用。對于正極材料，提高其安全性的常見方法為包覆修飾，如用金屬氧化物對正極材料進(jìn)行表面包覆，可以阻止正極材料與電解液之間的直接接觸，抑制正極物質(zhì)發(fā)生相變，提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低晶格中陽離子的無序性，以降低副反應(yīng)產(chǎn)熱。
對于負(fù)極材料，由于其表面的往往是鋰離子電池中最容易發(fā)生熱化學(xué)分解并放熱的部分，因此提高SEI膜的熱穩(wěn)定性是提高負(fù)極材料安全性的關(guān)鍵方法。通過微弱氧化、金屬和金屬氧化物沉積、聚合物或者碳包覆，可以提高負(fù)極材料熱穩(wěn)定性。
3、改善電池的安全保護(hù)設(shè)計(jì)
除了提高電池材料的安全性，商品鋰離子電池采用的許多安全保護(hù)措施，如設(shè)置電池安全閥、熱溶保險(xiǎn)絲、串聯(lián)具有正溫度系數(shù)的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護(hù)電路、專用電池管理系統(tǒng)等，也是增強(qiáng)安全性的手段
經(jīng)過最近幾年的淘汰，當(dāng)前動力電池市場上，主流的正極材料只剩下錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元鋰三種。它們各有所長，又有自己的缺點(diǎn)。隨著市場的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，新材料的誕生，升級和淘汰仍然在進(jìn)行中。
正極材料的安全性，能量密度和功率密度是當(dāng)前不同車型對鋰電池類型做出取舍的基本依據(jù)。
1 對正極材料的基本要求
能夠得到廣泛應(yīng)用的正極材料，必須滿足下列要求。
第一，材料自身電位高，這樣才能與負(fù)極材料之間形成較大的電位差，帶來能量密度高的電芯設(shè)計(jì)；同時(shí)帶電離子嵌入脫出對電極電位影響小，則充放電過程，不會有過大的電壓波動，不會給系統(tǒng)內(nèi)的其他電氣帶來不利影響。
第二，材料含鋰量高且鋰離子嵌入脫嵌可逆。這是高容量的前提。有些正極材料，理論容量很高，但是有一半的鋰離子，第一次嵌入以后就失去了活性。這樣的材料，是無法投入商用的。
第三，鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大，鋰離子在材料內(nèi)部的移動更迅速，嵌入和脫嵌的能力強(qiáng)。是影響電芯內(nèi)阻的因素，也是影響功率特性的因素。
第四，材料比表面積大，有大量的嵌鋰位置。表面積大，鋰離子的嵌入通道相對較短，則嵌入和脫嵌更容易。通道淺的同時(shí)，嵌鋰位置還要充足。
第五，與電解液的相容性和熱穩(wěn)定性好，這點(diǎn)是出于安全性考慮。正極材料與電解液不容易發(fā)生反應(yīng)，以及在較高溫度下依然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并且仍然不易與電解液反應(yīng)。這樣的材質(zhì)，不會為電芯額外的熱積累提供熱量，可以減少電芯進(jìn)入自生熱階段的概率。
第六，材料易得，且加工性能好。成本低，材料容易加工成電極，且電極結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，是材料得到推廣應(yīng)用的有利條件。
2 什么決定了正極材料的安全性
首先，電芯設(shè)計(jì)中正極材料用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)極材料的容量，會提高熱失控風(fēng)險(xiǎn)。一般的正極材料，鋰離子含量都會大于負(fù)極材料離子容量，目的是提高電池的功率特性和循環(huán)性。但過多的鋰離子存儲于正極結(jié)構(gòu)中，當(dāng)外部保護(hù)電路失靈，電池發(fā)生過充時(shí)，容易引發(fā)事故。過充，負(fù)極材料結(jié)構(gòu)中已經(jīng)充滿了鋰離子，再沒有位置容納更多。但正極中多余的鋰離子仍然會在外加電壓的驅(qū)使下，向負(fù)極聚集。造成大量鋰離子在負(fù)極表面沉積，形成鋰單質(zhì)結(jié)晶?；顫姷匿噯钨|(zhì)遇到高溫會劇烈反應(yīng)；或者單質(zhì)量過大，則會刺穿隔膜，造成內(nèi)短路，給電池帶來燃爆風(fēng)險(xiǎn)。
其次，材料的熱穩(wěn)定溫度越高，說明材料的氧化能力越弱，材料越安全，如下面表格所示，自上而下，越來越安全。正極材料長期浸泡在電解液中，表面的保護(hù)膜并不能像負(fù)極一樣，起到很好的保護(hù)作用。因此，確保正極材料與電解液不發(fā)生反應(yīng)的因素主要依靠正極材料自身的熱穩(wěn)定性和與電解液的相容性。
3 正極材料對鋰電池性能的影響
電芯能量密度
每種正極材料都有其理論能量密度，選擇了一種正極材料，就選擇了電芯能量密度的上限。正極材料的用量設(shè)計(jì)和加工制作過程中的振實(shí)密度也對電芯成品的能量密度產(chǎn)生影響。
電芯功率密度
不同的正極材料種類，決定了電池充放電功率的大體范圍。材料的一些細(xì)節(jié)，作為輔助因素，也會對功率特性造成影響。比如，正極材料的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，顆粒尺寸，摻雜原子，碳包覆工藝，材料的制備方法等。以上因素最終都是通過影響正極材料容納鋰離子的能力和脫嵌嵌入通道的通暢性來影響鋰電池的功率密度。
電芯循環(huán)壽命
影響電芯循環(huán)壽命的因素很多，與正極材料相關(guān)的，主要有正極材料活性物質(zhì)在循環(huán)使用中的損耗，以及充放電過程中，材料結(jié)構(gòu)的崩壞引發(fā)的正極容納鋰離子能力的衰減。而正極材料中的雜質(zhì)成分，比如單質(zhì)鐵和三價(jià)鐵，都會與電解液相互作用，產(chǎn)生不良副反應(yīng)，或者造成內(nèi)部微短路。
4 三種主流正極材料重要特性
4.1 錳酸鋰
錳酸鋰，作為使用歷史比較長的一種鋰電池材料，其安全性高，尤其抗過充能力強(qiáng)，是一大突出優(yōu)點(diǎn)。由于錳酸鋰自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，在電芯設(shè)計(jì)時(shí)，正極材料的用量不必超越負(fù)極太多。這樣，使得整個(gè)體系中的活性鋰離子的數(shù)量不多，在負(fù)極充滿以后，不會有太多的鋰離子存于正極。即使出現(xiàn)了過充情形，也不會出現(xiàn)大量鋰離子在負(fù)極沉積形成結(jié)晶的狀況。因而，錳酸鋰的耐過充能力在常用材料中是最好的。
另外，材料價(jià)格低廉，并且對生產(chǎn)工藝要求相對不高，是比較早取得廣泛應(yīng)用的正極材料。
但它也存在著明顯的缺陷。尖晶石錳酸鋰的高溫性能不佳。氧缺陷的存在，使得電芯在高電壓階段容易出現(xiàn)容量衰減，同時(shí)，在高溫下進(jìn)行循環(huán)使用，也會造成類似的容量衰減。原因出在引發(fā)歧化效應(yīng)的三價(jià)錳離子身上。防止高溫衰減的方式主要集中在減少三價(jià)錳這個(gè)點(diǎn)上。
錳酸鋰，受限于其高溫性能，一般不會用在大功率或者環(huán)境溫度高的場合，比如高速乘用車、插電混動等就很少選用錳酸鋰作為動力。但對于電動大巴，市內(nèi)物流車等，錳酸鋰完全可以勝任。
4.2 磷酸鐵鋰
磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在安全性和循環(huán)壽命上。主要的決定因素來自于磷酸鐵鋰的橄欖石結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)，一方面導(dǎo)致磷酸鐵鋰較低的離子擴(kuò)散能力，另一方面也使它具備了較好的高溫穩(wěn)定性，和良好的循環(huán)性能。
磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)也比較明顯，能量密度低，一致性差以及低溫性能不佳。
能量密度低是材料自身的化學(xué)性質(zhì)決定的，一個(gè)磷酸鐵鋰大分子只能對應(yīng)容納一個(gè)鋰離子。
一致性，尤其是批次穩(wěn)定性差，除了與生產(chǎn)管理水平有關(guān)，還與其自身的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。磷酸鐵鋰是各種鋰電池正極材料中比較難于制備的一種。這種化學(xué)反應(yīng)一致性和均勻性的高難度，同時(shí)又帶來了另一個(gè)問題，磷酸鐵鋰材料中的鐵單質(zhì)和鐵離子雜質(zhì)始終存在，給電池帶來了失效隱患。
磷酸鐵鋰電池，由于其安全性高，雖然能量密度部分的影響了它的使用范圍，但仍然是當(dāng)前我國電動汽車的主要?jiǎng)恿︿囯姵仄贩N。尤其涉及到大量人員生命安全的公交車，國家政策強(qiáng)制要求使用磷酸鐵鋰電池。
4.3 三元鋰
三元鋰正極材料，綜合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三中材料的優(yōu)點(diǎn)，在同一只電芯內(nèi)部形成協(xié)同效應(yīng)，兼顧了材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、活性和較低成本三個(gè)要求，是三種主要正極材料中能量密度最高的一種。其低溫效果也明顯的好于磷酸鐵鋰電池。
三種元素中，Ni的含量越高，則電芯的能量密度越高，同時(shí)，電芯的安全性越低。在實(shí)際應(yīng)用中，三種材料在電芯中的比例關(guān)系，隨著時(shí)間的推移一直在發(fā)生變動。人們對能量密度的追求越來越高，因而Ni 的占比也越來越高。
三元材料被提及最多的缺點(diǎn)就是安全性，發(fā)生熱失控的過程中，其副反應(yīng)的產(chǎn)物中包含大量氣體，使得事故的危險(xiǎn)性和可蔓延的能力大大提高。其次，三元材料的循環(huán)壽命也是一個(gè)瓶頸，目前還達(dá)不到磷酸鐵鋰的水平；最后，由于三元材料特殊的微觀結(jié)構(gòu)，使得它不適合高壓力壓實(shí)的操作，因而通俗的提高能量密度的加工方式對于它不適用。
三元材料市場份額正在逐漸擴(kuò)張，主要?jiǎng)恿碜杂趯ζ嚴(yán)m(xù)航里程的追求。想要趕上甚至超越燃油車的續(xù)航，電動汽車必須在有限的空間內(nèi)裝上盡量多的電量，這就使得能量密度變得尤其重要。而去年國家出臺的補(bǔ)貼政策，也是出于激勵(lì)高能量密度電芯研發(fā)的目的，對能量密度設(shè)置了門檻，進(jìn)不來的就沒有補(bǔ)貼。從整車廠到pack廠再到電芯廠商，每個(gè)環(huán)節(jié)都必須順應(yīng)提高產(chǎn)品能量密度的大趨勢，于是三元鋰電池得到越來越多的應(yīng)用。電池本身安全性能的改進(jìn)和系統(tǒng)監(jiān)控處理事故能力的提高，也會推進(jìn)三元鋰電池市場擴(kuò)張的腳步
鋰電池負(fù)極材料，容量，壽命，安全性，是最受關(guān)注的幾個(gè)主要性能要求。
鋰電池的理論容量密度，其上限主要取決于正極材料和負(fù)極材料的理論容量。材料的理論容量怎么得來的呢？
1 材料的理論容量
每摩爾材料分子可以帶來多少量的活性鋰離子，用全部鋰離子的庫倫電量除以材料的摩爾質(zhì)量，就得到單位質(zhì)量承載的庫倫電量值，經(jīng)過單位變換，也就相當(dāng)于是單位質(zhì)量對應(yīng)的安時(shí)數(shù)。
以碳材料為例：鋰離子在石墨中的存在形態(tài)是LiC6 ，6個(gè)C原子可以儲存一個(gè)鋰離子，其摩爾質(zhì)量為6*12=72g，1摩爾LiC6 完全反應(yīng)將轉(zhuǎn)移1摩爾電子的電量。
每摩爾電子電量：
（6.02×10^23）*（1.602176×10^-19 C）/3.6
=9.645009/3.6=2.6792*10^4 mAh
其中：
每摩爾電子的數(shù)量6.02×10^23；
每個(gè)電子的帶電量1.602176×10^-19 C；
1mAh=3.6C；
碳原子量12；
石墨負(fù)極單位質(zhì)量存儲電量：2.6792*10^4/（12*6）=372.1 mAh/g 。
這樣，我們就了解了負(fù)極材質(zhì)的理論容量是怎樣推導(dǎo)出來的。材質(zhì)的理論極限決定了鋰電池的理論極限。在實(shí)際應(yīng)用中還會打折再打折。
那么，就從計(jì)算公式看，電極材料理論容量的決定因素：材料分子質(zhì)量和每個(gè)分子對應(yīng)活性鋰離子數(shù)量。
2 研究和應(yīng)用中的負(fù)極材料
分子結(jié)構(gòu)決定了材質(zhì)電荷容量的理論極限，而材質(zhì)實(shí)際的物理結(jié)構(gòu)也會對容量產(chǎn)生影響。
當(dāng)前負(fù)極材料的種類大體分為碳材料、硅基及其復(fù)合材料、氮化物負(fù)極、錫基材料、鈦酸鋰、合金材料等。其中碳材料是主流，并且大部分商業(yè)化的鋰電池產(chǎn)量都是碳材料負(fù)極。
2.1 碳材料
碳材料種類很多，常見的有天然石墨負(fù)極、人造石墨負(fù)極、中間相碳微球（M C M B）、軟炭（如焦炭）負(fù)極、硬炭負(fù)極、碳納米管、石墨烯、碳纖維等，其中，被廣泛應(yīng)用的天然石墨負(fù)極、人造石墨負(fù)極。
石墨作為負(fù)極為人們廣泛采用，有多個(gè)方面的原因。
首先，其電位低，放電平臺在0.01V至0.2V，使得電池整體容易獲得較高的輸出電壓；其次，石墨的層狀堆垛結(jié)構(gòu)，使得鋰離子在層間可以自由穿梭，阻礙較小。而石墨層間的范德華力，使得石墨在容納鋰離子的時(shí)候，不至于變形崩潰。
最后，C元素在地球上數(shù)量極大，容易直接獲取，人工加工制造也容易實(shí)現(xiàn)。
石墨負(fù)極的缺陷也非常明顯，它容易與電解液反應(yīng)，生成SEI膜。電芯的老化和熱失控，很大程度上來源于SEI膜的老化和穩(wěn)定定的變化。這使得石墨負(fù)極的鋰電池壽命存在著確定的上限。
石墨負(fù)極
2.1.1 天然石墨
天然石墨是自然界中原本就存在的碳單質(zhì)形式，容易直接獲取。其基本的層狀結(jié)構(gòu)是適合鋰離子的嵌入脫出的。但其容易與電解液發(fā)生作用，循環(huán)性差，一般無法直接商用，而是經(jīng)過改性使用。
2.1.2 人造石墨
寶石都認(rèn)為天然的好，然而人造石墨卻具有著天然石墨不具備的性能。人造石墨是人們選取易于石墨化的碳材料經(jīng)過高溫?zé)贫傻?，?nèi)部形成較大的空隙，這給容納鋰離子帶來了優(yōu)勢。人造石墨循環(huán)性好，能夠經(jīng)受較大電流充放電的考驗(yàn)，是當(dāng)前，尤其是動力電池的首選材質(zhì)。
2.1.3 其他石墨材質(zhì)
石墨化中間相炭微球，軟碳，硬碳，都是利用高含碳量的材質(zhì)加工而成的，循環(huán)壽命普遍存在問題，暫時(shí)沒有得到太多的應(yīng)用。
2.1.4 碳材料的新銳——碳納米管和石墨烯
碳納米管
碳納米管，直徑在納米量級，長度在微米量級，一般兩端封閉的一段中空管。具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。在工程中，被越來越廣泛的使用。
把碳納米管直接作為負(fù)極使用，其在大倍率放電方面，對鋰電池有所幫助，但可逆容量低，壽命短，暫時(shí)無法直接使用。人們當(dāng)前的研究方向是將碳納米管與其他材質(zhì)復(fù)合使用，以發(fā)揮它導(dǎo)電導(dǎo)熱和嵌鋰迅速的優(yōu)勢。
碳納米管微觀模型
石墨烯
石墨烯被稱作新材料之王，其發(fā)現(xiàn)者也因此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯被描述為單層碳原子組成的二維材料，高強(qiáng)度，高導(dǎo)電導(dǎo)熱性能。
石墨烯應(yīng)用在電池負(fù)極上，理論上可以提高電池的容量和充放電倍率。充電8分鐘，續(xù)航500公里的新聞，想想都挺美好的。只是石墨烯的批量制備比較困難，并沒有太多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生。
石墨烯
2.2 硅負(fù)極材料
硅負(fù)極材料，其3590mAh/g理論容量，和與碳類似的性質(zhì)，使得其一直是負(fù)極材料研究的重要領(lǐng)域，被認(rèn)為是最有可能替代碳材料的方向。其主要缺陷在于，當(dāng)鋰離子嵌入時(shí)，離子與硅基材的作用力過于顯著，使得材質(zhì)層間距離明顯增大，充電和放電過程，硅材料的體積一下膨脹，一下收縮。這造成材質(zhì)內(nèi)部很快積聚大量內(nèi)應(yīng)力，造成負(fù)極難于長期穩(wěn)定工作。同時(shí)，硅材料表面也需要SEI膜的保護(hù)，體積的實(shí)時(shí)改變，使得SEI膜難于長期穩(wěn)定附著在電極表面，也是硅材料的一個(gè)問題。
當(dāng)前對于硅材料的應(yīng)用，大多采用與碳材料復(fù)合的形式。碳核，外面包裹一層硅材料，最外層再裹上一層碳材料。這樣，希望在能夠利用硅的高容量的同時(shí)，用碳吸收部分硅的體積變化。硅碳復(fù)合不止前面描述的這一種形式，人們正在想盡一切辦法把硅引入負(fù)極應(yīng)用中來。
2.3 鈦酸鋰
鈦酸鋰，被認(rèn)為是當(dāng)前最安全的負(fù)極材料。它不僅不需要SEI膜的緩沖，也不會造成負(fù)極被侵蝕的問題，而且還能吸收正極副反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣。因?yàn)檫@些特點(diǎn)，其循環(huán)壽命達(dá)到2萬次以上，并且極大降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)。它的唯一缺陷就是容量低，理論比容量只有175m A h / g，對于追求續(xù)航的使用者來說，確實(shí)是一個(gè)問題。
3理想的負(fù)極材料長什么樣
討論一下，好的負(fù)極材料需要什么樣的性質(zhì)。
首先，具有低的放電平臺，使得能有多種正極材料與之配合形成放電電壓高的二次電池。這一個(gè)條件將很多材質(zhì)擋在了門外。
其次，材料具備較多的孔穴結(jié)構(gòu)，能夠容納鋰離子，同時(shí)材質(zhì)本身的分子量越小越好。這既與材質(zhì)類型有關(guān)，也與材質(zhì)實(shí)際物理結(jié)構(gòu)有關(guān)。不能一概的說碳材料就沒有硅材料容量大。當(dāng)技術(shù)手段發(fā)展到足夠高的水平，能夠擺布分子原子級別的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)將會比原子類型更重要；
再次，穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性。一方面影響電池壽命，另一方面決定了電池的安全性。動力電池的安全性是重中之重，這個(gè)要求使得很多材質(zhì)臨時(shí)性能再好也不能得到重視。
最后，材料容易獲得，換句話說，應(yīng)該便宜。當(dāng)然，很多新產(chǎn)品，最初都是昂貴的，但隨著量的上升，生產(chǎn)成本也隨之下降。我們當(dāng)前的石墨負(fù)極鋰電池就是最好的例子。
國際國內(nèi)關(guān)于鋰離子電池的安全認(rèn)證機(jī)構(gòu)及其標(biāo)準(zhǔn)：
GB（國家標(biāo)準(zhǔn)）;
UL（Underwriter Laboratory)美國安全認(rèn)證機(jī)構(gòu);
CE（COMMUNATE EUROPIEA歐共體的縮寫）。表示該商品符合安全、衛(wèi)生、環(huán)保和消費(fèi)者保護(hù)等一系列歐洲指令的要求。證實(shí)該產(chǎn)品已通過了相應(yīng)的合格評定程序或制造商的合格聲明，是該產(chǎn)品被允許進(jìn)入歐盟市場銷售的“通行證”;
企業(yè)內(nèi)部的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，一旦通過各個(gè)企業(yè)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，表明具有向該企業(yè)供貨的能力，并基本達(dá)成供貨意向。如：MOTOROLA、SAMSUNG。
UL安全認(rèn)證的測試項(xiàng)目
UL（Underwriter Laboratory)在認(rèn)證過程中所要進(jìn)行的項(xiàng)目及其測試目標(biāo)值有：
電性能方面包括：
短路測試。不爆炸，不起火，外部溫度不超過150℃
過充測試。不爆炸，不起火。
過放測試。不爆炸，不起火。
機(jī)械性能方面包括：
擠壓測試。不爆炸，不起火。
重物沖擊測試。不爆炸，不起火。
高頻振蕩測試。不爆炸，不起火；不漏氣或漏液。
振動測試。不爆炸，不起火；不漏氣或漏液。
環(huán)境適應(yīng)性能包括：
熱沖擊測試。不爆炸，不起火。
溫度循環(huán)測試。不爆炸，不起火。不漏氣或漏液
低壓測試。不爆炸，不起火。不漏氣或漏液
GB要求的安全性能測試項(xiàng)目
GB（國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn))所規(guī)定進(jìn)行的安全性能測試項(xiàng)目：
電性能方面包括：
短路測試。不爆炸，不起火，外部溫度不超過150℃
過充測試。不爆炸，不起火。
機(jī)械性能方面包括：
重物沖擊測試。不爆炸，不起火。允許變形。
振動測試。無明顯損傷、漏液、冒煙、或爆炸，電池電壓不低于N*3.6V
碰撞測試。無明顯損傷、漏液、冒煙、或爆炸，電池電壓不低于N*3.6V
環(huán)境適應(yīng)性能包括：
熱沖擊測試。不爆炸，不起火。
恒定濕熱性能。不爆炸，不起火；不漏氣或漏液。
電池基本知識
1、什么是電池？
電池是一種能源。當(dāng)它正負(fù)極連接在用電器上時(shí)，因?yàn)檎?fù)極之間存在電勢之差，電流從正極流向負(fù)極，儲存在電池中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能釋放出來，一只電池必然由兩種不同電化學(xué)活性的物質(zhì)組成正負(fù)兩極，正負(fù)極活性物質(zhì)之間的電動勢差形成電池的電壓，根據(jù)其電化學(xué)系統(tǒng)的不同，各種類型的電池電壓各有不同。
2、一次電池和充電電池有什么區(qū)別?
電池內(nèi)部的電化學(xué)設(shè)計(jì)決定了該類型的電池是否可充。根據(jù)它們的電化學(xué)成分和電極的結(jié)構(gòu)可知，可充電電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間所發(fā)生的反應(yīng)是可逆的。理論上，這種可逆性是不會受循環(huán)次數(shù)的影響，既然充放電會在電極的體積和結(jié)構(gòu)上引起可逆的變化，那么可充電電池的內(nèi)部設(shè)計(jì)就支持這種變化。而一次電池在給定的電池環(huán)境中兩個(gè)電極之間的電化學(xué)反應(yīng)是不可逆的，因此，不可以將一次電池拿來充電，這種做法很危險(xiǎn)也很不經(jīng)濟(jì)。如果需要反復(fù)使用，應(yīng)選擇真正的循環(huán)次數(shù)在1000次左右的充電電池，這種電池又稱為二次電池。
另一明顯的區(qū)別就是二次電池具有較高的比能量和負(fù)載能力，但自放電率較大。一次電池能量密度遠(yuǎn)比二次電池高。然而他們的負(fù)載能力相對要小。
3、充電電池是怎樣實(shí)現(xiàn)它的能量轉(zhuǎn)換？
每種電池都具有電化學(xué)轉(zhuǎn)換的能力，即將儲存的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能。就二次電池而言(另一術(shù)語也稱可充電便攜式電池)，在放電過程中，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能；而在充電過程中，又將電能重新轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。這樣的過程根據(jù)電化學(xué)系統(tǒng)不同，一般可充放電500次以上。
Li-ion是一種新型的可充電便攜式電池。它的額定電壓為3.6—3.8V。他的放電電壓會隨放電的深度而逐漸下降。
4、什么是Li-ion電池？
Li-ion是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。鋰電池的正極材料是鋰金屬。負(fù)極材料是碳材。按照大家習(xí)慣上的命名規(guī)律，我們稱這種電池為鋰電池。
Li-ion的正極材料是氧化鋰鈷，負(fù)極材料是碳材。電池通過正極產(chǎn)生的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來實(shí)現(xiàn)電池的充放電過程，所以人們稱之為Li-ion。
5、Li-ion電池的工作原理是什么？
鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌（習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負(fù)極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。
鋰離子電池能量密度大，平均輸出電壓高。自放電小，每月在10%以下。沒有記憶效應(yīng)。工作溫度范圍寬為-20℃～60℃。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%，而且輸出功率大。使用壽命長。沒有環(huán)境污染，被稱為綠色電池。
充電是電池重復(fù)使用的重要步驟，鋰離子電池的充電過程分為兩個(gè)階段：恒流快充階段（指示燈呈紅色或黃色）和恒壓電流遞減階段（指示燈呈綠色）。恒流快充階段，電池電壓逐步升高到電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓，隨后在控制芯片下轉(zhuǎn)入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會過充，電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到0，而最終完成充電。電量統(tǒng)計(jì)芯片通過記錄放電曲線可以抽樣計(jì)算出電池的電量。鋰離子電池在多次使用后，放電曲線會發(fā)生改變，鋰離子電池雖然不存在記憶效應(yīng)，但是充電不當(dāng)會嚴(yán)重影響電池性能。
鋰離子電池過度充放電會對正負(fù)極造成永久性損壞。過度放電導(dǎo)致負(fù)極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，而塌陷會造成充電過程中鋰離子無法插入；過度充電使過多的鋰離子嵌入負(fù)極碳結(jié)構(gòu)，而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。
充電量等于充電電流乘以充電時(shí)間，在充電控制電壓一定的情況下，充電電流越大（充電速度越快），充電電量越小。電池充電速度過快和終止電壓控制點(diǎn)不當(dāng)，同樣會造成電池容量不足，實(shí)際是電池的部分電極活性物質(zhì)沒有得到充分反應(yīng)就停止充電，這種充電不足的現(xiàn)象隨著循環(huán)次數(shù)的增加而加劇。
6、HYB公司Li-ion電池的主要結(jié)構(gòu)是怎樣的？
Li-ion電池主要有以下幾部分組成:
1） 鋼殼電池： 電池上下鋼質(zhì)蓋板，直通鋼質(zhì)殼身，鋁質(zhì)鉚釘；
鋁殼：鋁質(zhì)頂板，鋁質(zhì)殼身，鋼質(zhì)鉚釘。
2） 正極——鈷酸鋰的活性物質(zhì)及鋁質(zhì)基體；
3） 隔膜——一種特殊的復(fù)合有機(jī)膜；
4） 負(fù)極——活性物質(zhì)為碳，銅質(zhì)基體；
5） 一定比例有機(jī)物組成的電解液體系。
7、Li-ion電池有哪些優(yōu)點(diǎn)？哪些缺點(diǎn)？
Li-ion電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）單體電池的工作電壓高達(dá)3.6V；
2）比能量大。目前HYB鋼殼電池能達(dá)到的實(shí)際比能量為100-135W.h/kg和280-353W.h/L（2倍于Ni-Cd，1.5倍于Ni-MH），隨著技術(shù)發(fā)展，比能量可高達(dá)150W.h/kg和400W.h/L
3）循環(huán)壽命長。一般均可達(dá)到500次以上，甚至1000次。
4）安全性能好，無公害，無記憶效應(yīng)。作為Li-ion前身的鋰電池，因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路，縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域；Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素；部分工藝（如燒結(jié)式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”，嚴(yán)重束縛電池的使用，但Li-ion不存在這方面的問題。
5）自放電小
室溫下充滿電的Li-ion儲存1個(gè)月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。
Li-ion也存在著一定的缺點(diǎn)，如：
1） 電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價(jià)格高（Co的資源較少），電解質(zhì)體系提純困難。
2） 不能大電流放電。由于有機(jī)電解質(zhì)體系等原因，電池內(nèi)阻相對其他類電池大，故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。
3） 需要保護(hù)線路控制。
A、 過充保護(hù)：電池過充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命；同時(shí)過充電使電解液分解，內(nèi)部壓力過高而導(dǎo)致漏液等問題；因電池在充電過程中電壓會不斷上升，故必須在4.2V的恒壓下充電；
B、 過放保護(hù)：過放會導(dǎo)致大量活性物質(zhì)容量不可逆而大量衰減，故也需要有保護(hù)線路控制。
8、鋰離子安全特性是如何實(shí)現(xiàn)的？
為了確保Li-ion安全可靠的使用，進(jìn)行了非常嚴(yán)格電池安全性能設(shè)計(jì)，以達(dá)到電池安全考核指標(biāo)。
1） 各種環(huán)境濫用測試
進(jìn)行各項(xiàng)濫用實(shí)驗(yàn)，如外部短路、過充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池的安全性能。同時(shí)對電池進(jìn)行溫度沖擊實(shí)驗(yàn)和振動、跌落、沖擊等力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，考察電池在實(shí)際使用環(huán)境下的性能情況。隔膜135℃自動關(guān)斷保護(hù)
2）采用國際先進(jìn)的Celgard2300PE-PP-PE三層復(fù)合膜。在電池升溫達(dá)到120℃的情況下，PE復(fù)合膜兩側(cè)的膜孔閉合，電池內(nèi)阻增大，電池內(nèi)部升溫減緩，電池升溫達(dá)到135℃時(shí)，PP膜孔閉合，電池內(nèi)部斷路，電池不再升溫，確保電池安全可靠。
3）向電解液中加入添加劑
在電池過充，電池電壓高于4.2V的條件下，電解液添加劑與電解液中其他物質(zhì)聚合，電池內(nèi)阻大幅增加，電池內(nèi)部形成大面積斷路，電池不再升溫。
9、什么是充電限制電壓？額定電壓？終止電壓？
a) 充電限制電壓
按生產(chǎn)廠家規(guī)定，電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時(shí)的電壓值。我公司的充電限制電壓為4.2V。
b) 標(biāo)稱電壓：用以表示電池電壓的近似值。
c) 終止電壓：規(guī)定放電終止時(shí)電池的負(fù)載電壓，其值為n*2.75V（鋰離子單體電池的串聯(lián)只數(shù)用“n”表示）。
10、Li-ion電池鋁殼和鋼殼電池比較它們的區(qū)別有哪些？
同型號的鋁殼電池重量較鋼殼輕。
鋁殼電池的容量稍高。
由于鋼殼和鋁殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，所以殼體表現(xiàn)出來的正負(fù)極也存在著差別，鋼殼電池的外殼為負(fù)極，頂部為正極；鋁殼電池的正好相反，外殼為正極，頂部為負(fù)極。
兩種型號電池在內(nèi)阻和電壓方面沒有很大分別。
11、目前常見的各種可充電電池之間有什么區(qū)別？
目前鎳鎘、鎳氫、鋰離子充電電池大量應(yīng)用于各種便攜式用電設(shè)備（如筆記本電腦、攝像機(jī)和移動電話等）中，每種充電電池都具有自己獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)。鎳鎘和鎳氫電池之間主要差別在于：鎳氫電池能量密度比較高。與相同型號電池對比，鎳氫電池容量是鎳鎘容量的二倍，這意味著在不為用電設(shè)備增加額外重量時(shí)，使用鎳氫電池能大大地延長設(shè)備工作時(shí)間。鎳氫電池另一優(yōu)點(diǎn)是：大大減少了鎳鎘電池中存在的“記憶效應(yīng)”問題，從而使得鎳氫電池可更方便地使用。鎳氫電池比鎳鎘電池更環(huán)保，因?yàn)樗鼉?nèi)部沒有有毒重金屬元素。
Li-ion也已經(jīng)快速成為便攜設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)電源，Li-ion能提供和鎳氫電池一樣的能量，但在重量方面則可減少大約35%，這對于象攝像機(jī)和筆記本電腦之類的用電設(shè)備來說是至關(guān)重要的。Li-ion完全沒有“記憶效應(yīng)”和不含有毒物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)也是使它成為標(biāo)準(zhǔn)電源的重要因素。
電池性能術(shù)語
1、什么是電池內(nèi)阻？
·是指電池在工作時(shí)，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻值大，會導(dǎo)致電池放電工作電壓降低，放電時(shí)間縮短。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)。注：一般以充電態(tài)內(nèi)阻為標(biāo)準(zhǔn)。測量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測量，才能確保所得到的值的精確度。
2、什么是電池的容量?怎樣計(jì)算？影響電池容量的有哪些因素？
·電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。
·電池的額定容量是指電池在環(huán)境溫度為20℃±5℃條件下，以5h率放電至終止電壓時(shí)所應(yīng)提供的電量，用C5表示。
·電池的實(shí)際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實(shí)際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴(yán)格來講，電池容量應(yīng)指明充放電條件）。
·容量常見單位有：mAh、Ah(1Ah=1000mAh)。
·影響電池容量的因素主要有兩個(gè)方面：一是活性物質(zhì)的重量；二是活性物質(zhì)的利用率。
3、什么是開路電壓？什么是工作電壓？
開路電壓是指電池在非工作狀態(tài)下即電路中無電流流過時(shí)，電池正負(fù)極之間的電勢差。一般情況下，Li-ion電池充滿電后開路電壓為4.1—4.2V左右，放電后開路電壓為3.0V左右。通過對電池的開路電壓的檢測，可以判斷電池的荷電狀態(tài)。
工作電壓又稱端電壓，是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流流過時(shí)電池正負(fù)極之間的電勢差。在電池放電工作狀態(tài)下，當(dāng)電流流過電池內(nèi)部時(shí)，需克服電池的內(nèi)阻所造成阻力，故工作電壓總是低于開路電壓，充電時(shí)則與之相反。Li-ion的放電工作電壓在3.6V左右。
4、什么是放電平臺？
放電平臺是指在電池任何倍率的電流下恒壓充到電壓為4.2V，并且充電電流小于0.01C時(shí)停止充電即充滿電后，然后擱置10分鐘，在任何倍率的放電電流下放電至3.6V時(shí)的放電時(shí)間。
5、什么是內(nèi)壓？
·指電池的內(nèi)部氣壓，是密封電池在充放電過程中產(chǎn)生的氣體所致，主要受電池材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素影響。其產(chǎn)生原因主要是由于電池內(nèi)部水分及有機(jī)溶劑分解產(chǎn)生的氣體于電池內(nèi)聚集所致。
·高倍率的連續(xù)過充，會導(dǎo)致電池溫度升高、內(nèi)壓增大，嚴(yán)重時(shí)對電池的性能及外觀產(chǎn)生破壞性影響，如漏液、鼓底；電池內(nèi)阻增大，放電時(shí)間及循環(huán)壽命變短等。
·Li-ion任何形式的過充都會導(dǎo)致電池性能受到嚴(yán)重破壞，甚至爆炸。故Li-ion在充電過程中需采用恒流恒壓充電方式，避免對電池產(chǎn)生過充。
6、為什么電池要儲存一段時(shí)間后才能包裝出貨？
·電池的儲存性能是衡量電池綜合性能穩(wěn)定程度的一個(gè)重要參數(shù)。電池經(jīng)過一定時(shí)間的儲存后，允許電池的容量及內(nèi)阻有一定程度的變化。經(jīng)過了一段時(shí)間的儲存，可以讓內(nèi)部各成分的電化學(xué)性能穩(wěn)定下來，可以了解該電池的自放電性能的大小，以便保證電池的品質(zhì)。
7、什么是化成，為什么要化成？
·組裝后的電池，被給予一定的電流，使得電池正負(fù)極活性物質(zhì)被激發(fā)，最后使電池具有放電能力的電化學(xué)過程稱為化成；
·因?yàn)殡姵刂挥薪?jīng)過化成后才能夠用來作為電源使用，所以需要化成。
8、什么是分容？
·電池在制造過程中，因工藝原因使得電池的實(shí)際容量不可能完全一致，通過一定的充放電制度檢測，并將電池按容量分類的過程稱為分容。
9、什么是鋰離子的檢驗(yàn)仲裁充/放電制式?
·仲裁充電制式 在給Li-ion充電的各種方法中，檢驗(yàn)的仲裁充電制式是指在環(huán)境溫度20℃±5℃的條件下以0.2C充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí)，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.01C，最長時(shí)間不大于8h停止充電。
·仲裁放電制式 仲裁放電制式是指在環(huán)境溫度20℃±5℃的條件下以0.2C放電，直至電池端電壓達(dá)到放電限制電壓。
10、什么是充電效率？什么是放電效率？
充電效率是指電池在充電過程中所消耗的電能轉(zhuǎn)化成電池所能儲存的化學(xué)能程度的量度。主要受電池工藝，配方及電池的工作環(huán)境溫度影響，一般環(huán)境溫度越高，則充電效率要低。
放電效率是指在一定的放電條件下放電至終點(diǎn)電壓所放出的實(shí)際電量與電池的額定容量之比，主要受放電倍率，環(huán)境溫度，內(nèi)阻等因素影響，一般情況下，放電倍率越高，則放電效率越低。溫度越低，放電效率越低。
11、如何計(jì)算Li-ion電池的放電容量？
在沒有特別指明的情況下，電池放電容量均是指在一定倍率的恒流下放電至2.75V時(shí)所持續(xù)的時(shí)間。電池在不同溫度下的放電容量均可根據(jù)該電池的放電時(shí)間(T)和放電電流(I)來計(jì)算的公式位： C(mAh)=I(mA)*T(h)。
鋰離子電池的主要制造過程
Li-ion電池的工藝技術(shù)非常嚴(yán)格、復(fù)雜，這里只能簡單介紹一下其中的幾個(gè)主要工序。
1）配料：用專門的溶劑和粘接劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。
2）涂布：將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負(fù)極極片。
3）裝配：按正極片——隔膜——負(fù)極片——隔膜自上而下的順序放好，經(jīng)卷繞制成電池極芯，在經(jīng)注入電解液、封口等工藝過程，即完成電池的裝配過程，制成成品電池。
4）化成、分容：用專用的電池充放電設(shè)備對成品電池進(jìn)行充放電測試，對每一只電池都進(jìn)行檢測，篩選出合格的成品電池。
鋰離子電池-安全隱患
鋰離子電池鋰離子電池的安全性問題，不僅與池材料本身性質(zhì)有關(guān)，而且與電池制備技術(shù)和使用有關(guān)。手機(jī)電池頻頻發(fā)生爆炸事件，一方面是由于保護(hù)電路失效，但更重要的是在于材料方面并沒有根本的解決問題。
鈷酸鋰正極活性材料在小電芯方面是很成熟的體系，但是充滿電后，仍舊有大量的鋰離子留在正極，當(dāng)過充時(shí)，殘留在正極的鋰離子將會涌向負(fù)極，在負(fù)極上形成枝晶是采用鈷酸鋰材料的電池過充時(shí)必然的結(jié)果，甚至在正常充放電過程中，也有可能會有多余的鋰離子游離到負(fù)極形成枝晶，鈷酸鋰材料的理論比能量是超過每克270毫安時(shí)的，但為保證其循環(huán)性能，實(shí)際使用容量只有理論容量的一半。在使用過程中，由于某種原因（如管理系統(tǒng)損壞）而導(dǎo)致電池充電電壓過高，正極中剩余的一部分鋰就會脫出，經(jīng)電解液到負(fù)極表面以金屬鋰的形式沉積形成枝晶。枝晶刺穿隔膜，形成內(nèi)部短路。
電解液的主要成分為碳酸酯，閃點(diǎn)很低，沸點(diǎn)也較低，在一定條件下會燃燒甚至爆炸。如電池出現(xiàn)過熱，會導(dǎo)致電解液中的碳酸酯被氧化和還原，產(chǎn)生大量氣體和更多的熱，如缺少安全閥或者氣體來不及通過安全閥釋放，電池內(nèi)壓便會急劇上升而引起爆炸。
聚合物電解質(zhì)鋰離子電池并沒有從根本上解決安全性問題，同樣使用鈷酸鋰和有機(jī)電解液，而且電解液為膠狀，不易泄漏，將會發(fā)生更猛烈的燃燒，燃燒是聚合物電池安全性最大的問題。
在使用方面也存在一些問題，電池發(fā)生外部短路或內(nèi)部短路將產(chǎn)生幾百安培的過大電流。外部短路時(shí)電池瞬間大電流放電，在內(nèi)阻上消耗大量能量，產(chǎn)生巨大熱量。內(nèi)部短路形成大電流，溫度上升導(dǎo)致隔膜熔化，短路面積擴(kuò)大，進(jìn)而形成惡性循環(huán)。
鋰離子電池為達(dá)到單只電芯 3～4.2V的高工作電壓，必須采取分解電壓大于2V的有機(jī)電解液，而采用有機(jī)電解液在大電流、高溫的條件下會被電解，電解產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致內(nèi)部壓力升高，嚴(yán)重會沖破殼體。
過充可能會析出金屬鋰，在殼體破裂的情況下，與空氣直接接觸，導(dǎo)致燃燒，同時(shí)引燃電解液，發(fā)生強(qiáng)烈火焰，氣體急速膨脹，發(fā)生爆炸。
另外，對于手機(jī)鋰離子電池，由于使用不當(dāng)，如擠壓、沖擊和進(jìn)水等導(dǎo)致電池膨脹、變形和開裂等，這些都會導(dǎo)致電池短路，在放電或充電過程放熱引起爆炸。
對各組成部份物質(zhì)的要求
＜一＞ 對正負(fù)極物質(zhì)的要求
1、 正極電位超正，負(fù)極電位越負(fù)
2、 活性要高（反應(yīng)快，得勝率高）
3、 活性物質(zhì)在電解液中要穩(wěn)定，自溶速度要小
4、 活性物質(zhì)要有良好的導(dǎo)電性能，電阻小
5、 便于生產(chǎn)，資源豐富
＜二＞ 對電解液的要求
1、 電導(dǎo)率高，擴(kuò)散效率好，粘度低
2、 化學(xué)成份穩(wěn)定，揮發(fā)性小，易貯存
3、 正負(fù)極活性物質(zhì)在電液中能長期保持穩(wěn)定
4、 便于使用
＜三＞ 對隔膜要求
1、 有良好的穩(wěn)定性
2、 具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和抗彎曲能力，有抗拒枝晶穿透能力
3、 便于使用
4、 吸水性良好，孔徑、孔率符合要求
＜四＞ 對外殼要求
1、有較高的機(jī)械強(qiáng)度，承受一般的沖擊
2、具有耐工藝腐蝕的能力
問題
1、為什么會出現(xiàn)電池零電壓（低電壓）？及其處理方法？
1）電池有無遭受外部短路或過放、反充（將電池正負(fù)極或充電器正負(fù)極反接，電池充電時(shí)相當(dāng)于強(qiáng)制過放）；用電器電路是否正常；點(diǎn)焊品電池是否有燒焦的痕跡。
2）電池有無受高倍率大電流連續(xù)過充，導(dǎo)致電池機(jī)芯膨脹，內(nèi)部正負(fù)極直接接觸短路。
處理方法:
1）了解客戶電池的具體使用情況；
2） 取同型號電池充電后接入用電器，判斷用電器是否正常；
3）將電池以1C電流充電30分鐘，開路放置10分鐘左右，如電池的開路電壓穩(wěn)定在電池的正常電壓范圍內(nèi)，則電池可基本恢復(fù)正常。如電池已受破壞，則電壓無法恢復(fù)；如電池未使用便出現(xiàn)此現(xiàn)象后，用1C充電電壓無法恢復(fù)，則需專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)一步分析。
4）可建議客戶選用帶保險(xiǎn)管、溫度開關(guān)等保護(hù)類電子元件或集成電路的電池（在過電流充放及短路、過充、過放、反充情況下斷開電路，從而保護(hù)電池不受破壞）。
5）建議客戶注意點(diǎn)焊電流和焊針間的距離。
2、電池/電池組充不進(jìn)電有哪些情況？
1） 檢查電池或電池組是否是零電壓、高內(nèi)阻電池；
2） 檢查電池組的連接及電子元件、保護(hù)電路有無異常；
3） 檢查充電設(shè)備或充電電路在充電狀態(tài)下有無充電電壓/電流輸出；
4） 環(huán)境溫度是否過高導(dǎo)致充電效率低（最佳溫度應(yīng)不超過40℃）；
處理方法：
1） 了解客戶對電池的具體使用情況及使用條件；
2） 取同型號電池與萬用表（電流檔）串入電路充電，根據(jù)充電電流數(shù)值判斷充電設(shè)備是否正常。
3） 重復(fù)單體電池零電壓步驟分析、處理；
4） 建議客戶選用穩(wěn)定性能較好的充電設(shè)備或充電電路；
3、電池/電池組放不出電有哪些情況？
現(xiàn)象：充電后,裝入設(shè)備中,設(shè)備不能工作,電池組的開路電壓不變化或變化不大
1） 檢查電池/電池組是否零電壓，高內(nèi)阻電池；
2） 電池組內(nèi)接電子元件、保護(hù)電路有無損壞；
3） 檢查設(shè)備放電電路是否正常。
處理方法：
1） 用充滿電的同型號電池/電池組接入設(shè)備，設(shè)備是否工作正常；
2） 使用萬用表檢測電池內(nèi)接電子元件、保護(hù)電路是否正常。
3） 重復(fù)單體電池零電壓步驟分析、處理；
4） 如屬用電器放電電路異常，建議客戶及時(shí)修理、更換用電器；
5） 如客戶沒有對電池組自行改裝，則需專門的技術(shù)人員作進(jìn)一步的分析。
4、有哪些原因可能導(dǎo)致電池的使用壽命縮短？
1）客戶的充電器或充電電路是否與電池匹配、輸出電壓/電流是否穩(wěn)定；
2）是否按SPEC要求使用電池/電池組（如：電池的使用和儲存的環(huán)境等）；
3）客戶所用電池品種是否與客戶設(shè)備要求相一致。
4）有無連續(xù)過充或過放電池/電池組；
處理方法：
1） 了解電池具體使用情況；
2） 查看充電器鉻牌標(biāo)稱額定電流及電壓；
3） 用萬用表與電池串入電路充電，檢測充電電流是否過大。
4） 建議使用與電池 /電池組匹配及更穩(wěn)定的充電器或充電電路已及與設(shè)備相匹配的電池；
5） 建議客戶按要求使用電池/電池組，盡量避免過充、反充或過放；
5、什么是過充？過充會帶來哪些不良后果？怎樣避免？
理論上，Li-ion電池在一定倍率的恒流恒壓下充電，當(dāng)充電轉(zhuǎn)換為恒壓4.2V充電后，充電電路中電流為0.01C時(shí)，恒壓充電的狀態(tài)仍在進(jìn)行，即被視為過充。
過充可能導(dǎo)致漏液、變形、起火、在恒壓失效后隨著充電的加深電壓達(dá)到一定程度(一般限值為6.0V)會引起爆炸，是損害電池性能的主要原因之一。
在電池外部加PCB板保護(hù)，或在充電器中設(shè)置保護(hù)線路和/或時(shí)限裝置（即充電限2.5小時(shí)）來防止電池過充可以達(dá)到防止和保護(hù)的作用。
6、什么是過放？過放會帶來哪些不良后果？怎樣避免？
電池在一定倍率下恒流放電，當(dāng)電池電壓達(dá)到2.75V時(shí)，放電狀態(tài)仍在繼續(xù)，即為過放。
過放可能導(dǎo)致漏液、零電壓以及負(fù)電壓，是損害電池性能的主要原因之一。
在電池外部加PCB板或在充電器中設(shè)計(jì)保護(hù)線路和/或時(shí)限裝置來防止過放。
7、電池在什么樣的情況下會發(fā)生爆炸？如何預(yù)防？
電池爆炸有以下幾種原因：
1） 外部短路超過電池的承受限度；
2） 過充電。充電電壓超過限定值（一般不超過6V）；
3） 線路板失效；
4） 溫度過高（超過150℃）；
8、造成電池短路有哪些因素？會造成什么樣的后果？
1） 外部導(dǎo)體直接連接電池的正負(fù)極；
2） 組裝時(shí)電池外部沖擊力導(dǎo)致內(nèi)部（微）短路；
3） 內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在不良（如極粉刺刺破隔膜后正負(fù)極相接）
如果電池外部接觸到任何金屬導(dǎo)體都有可能導(dǎo)致外部短路。Li-ion電池外部短路時(shí)可能導(dǎo)致外殼變形、漏液、起火，甚至爆炸。因?yàn)閮?nèi)部電解液溫度上升，從而引起內(nèi)部氣壓上升，內(nèi)壓升高會沖破電池的安全閥，如果安全閥失效就會導(dǎo)致爆炸。
如何正確使用鋰離子電池
1、如何為新電池充電,在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)容量低于正常值，使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過３—５次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實(shí)踐來看，從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。對于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時(shí)間一定要超過12小時(shí)，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過12個(gè)小時(shí)的超長充電。
富士重工車用鋰離子電池
此外，鋰電池或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以你的電池將長期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個(gè)理由。此外，不可忽視的另外一個(gè)方面就是鋰電池同樣也不適合過放電，過放電對鋰電池同樣也很不利。
2、正常使用中應(yīng)該何時(shí)開始充電經(jīng)?？梢砸姷竭@種說法，因?yàn)槌浞烹姷拇螖?shù)是有限的，所以應(yīng)該將手機(jī)電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個(gè)關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗(yàn)表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下: 循環(huán)壽命 (10%DOD):>1000次 循環(huán)壽命 (100%DOD):>200次其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見，可充電次數(shù)和放電深度有關(guān)，10%DOD時(shí)的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長很多。當(dāng)然如果折合到實(shí)際充電的相對總?cè)萘浚?0%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一些，但前面網(wǎng)友的那個(gè)說法要做一些修正：在正常情況下，你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電，但假如你的電池在你預(yù)計(jì)第2天不可能堅(jiān)持整個(gè)白天的時(shí)候，就應(yīng)該及時(shí)開始充電，當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個(gè)說法，就是“盡量把電池的電量用完”。這種做法其實(shí)只是鎳電池上的做法，目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生，不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因?yàn)槭謾C(jī)電池電量過低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個(gè)例子中的手機(jī)在后來的充電及開機(jī)中均無反應(yīng)，不得不送客服檢修。這其實(shí)就是由于電池因過度放電而導(dǎo)致電壓過低，以至于不具備正常的充電和開機(jī)條件造成的。 個(gè)人建議手機(jī)電池的電量保持在滿格的狀態(tài)，當(dāng)電量不滿的時(shí)候就開始充電，2-3小時(shí)以內(nèi)為宜。鋰離子電池按電解液分可以分成液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池，聚合物鋰離子電池的電解液是膠體，不會流動，所以不存在泄漏問題，更加安全。 鋰離子電池不要充得太滿也不要用到?jīng)]電。電池沒用完充電不會對電池造成傷。
鋰電池常見100問答
1.什么叫電池？
電池（Batteries）是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置，它通過反應(yīng)，將化學(xué)能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。根據(jù)電池轉(zhuǎn)化能量的不同，可以將電池分為化學(xué)電池和物理電池。
化學(xué)電池或化學(xué)電源就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極，由一種能提供媒體傳導(dǎo)作用的化學(xué)物質(zhì)作為電解質(zhì)，當(dāng)連接在某一外部載體上時(shí)，通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能提供電能。
物理電池就是將物理能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
2.一次電池與二次電池的有哪些區(qū)別？
最主要的區(qū)別是活性物質(zhì)的不同，二次電池的活性物質(zhì)可逆，而一次電池的活性物質(zhì)并不可逆。一次電池的自放電遠(yuǎn)小于二次電池，但內(nèi)阻遠(yuǎn)比二次電池大，因此負(fù)載能力較低，此外，一次電池的質(zhì)量比容量和體積比容量均大于一般充電電池。
3.鎳氫電池的電化學(xué)原理是什么？
鎳氫電池采用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，鎳氫電池充電時(shí)：
正極反應(yīng)：Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O–e-
負(fù)極反應(yīng)：M+H2O +e-→ MH+ OH-
鎳氫電池放電時(shí)：
正極反應(yīng)：NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-
負(fù)極反應(yīng)：MH+ OH- →M+H2O +e-
4.鋰離子電池的電化學(xué)原理是什么？
鋰離子電池正極主要成分為LiCoO2，負(fù)極主要為C，充電時(shí)，
正極反應(yīng)： LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
負(fù)極反應(yīng)： C + xLi+ + xe- → CLix
電池總反應(yīng)： LiCoO2 + C → Li1-xCoO2 + CLix
放電時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)的逆反應(yīng)。
5.電池常用的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？
電池常用IEC標(biāo)準(zhǔn)：鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC61951-2：2003；鋰離子電池行業(yè)一般依據(jù)UL或者國家標(biāo)準(zhǔn)。
電池常用國家標(biāo)準(zhǔn)：鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T15100_1994，GB/T18288_2000; 鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T10077_1998，YD/T998_1999,GB/T18287_2000。
另外，電池常用標(biāo)準(zhǔn)也有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 關(guān)于電池的標(biāo)準(zhǔn)。
IEC即國際電工委員會（International Electrical Commission），是由各國電工委員會組成的世界性標(biāo)準(zhǔn)化組織，其目的是為了促進(jìn)世界電工電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化。IEC標(biāo)準(zhǔn)是由國際電工委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)。
6.鎳氫電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么？
鎳氫電池的主要組成為：正極片（鎳氧化物）、負(fù)極片（儲氫合金）、電解液（主要為KOH）、隔膜紙、密封圈、正極帽、電池殼等。
7.鋰離子電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么？
鋰離子電池的主要組成為：電池上下蓋、正極片（活性物質(zhì)為氧化鋰鈷）、隔膜（一種特殊的復(fù)合膜）、負(fù)極（活性物質(zhì)為碳）、有機(jī)電解液、電池殼（分為鋼殼和鋁殼兩種）等。
8.什么是電池內(nèi)阻？
是指電池在工作時(shí)，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。由歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大，會導(dǎo)致電池放電工作電壓降低，放電時(shí)間縮短。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)。注：一般以充電態(tài)內(nèi)阻為標(biāo)準(zhǔn)。測量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測量，而不能用萬用表歐姆檔測量。
9.什么是標(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， 二次鎳鎘鎳氫電池標(biāo)稱電壓為1.2V；二次鋰電池標(biāo)稱電壓為3.6V。
10.什么是開路電壓？
開路電壓是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無電流流過時(shí)，電池正負(fù)極之間的電勢差。 工作電壓又稱端電壓，是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過時(shí)電池正負(fù)極之間電勢差。
11.什么是電池的容量？
電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。電池的額定容量是指設(shè)計(jì)與制造電池時(shí)規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下，應(yīng)該放出最低限度的電量。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳鎘和鎳氫電池在20℃±5℃環(huán)境下，以0.1C充電16小時(shí)后以0.2C放電至1.0V時(shí)所放出的電量為電池的額定容量，以C5表示。而對于鋰離子電池，則規(guī)定在常溫、恒流（1C）—恒壓（4.2V）控制的充電條件下充電3 h，再以0.2C放電至2.75V時(shí)所放出的電量為其額定容量，而電池的實(shí)際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實(shí)際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴(yán)格來講，電池容量應(yīng)指明充放電條件）。電池容量的單位有Ah,mAh(1Ah=1000mAh).
12.什么是電池的放電殘余容量？
當(dāng)對可充電電池用大電流（如1C或以上）放電時(shí)，由于電流過大使內(nèi)部擴(kuò)散速率存在的“瓶頸效應(yīng)”，致使電池在容量未能完全放出時(shí)已到達(dá)終點(diǎn)電壓，再用小電流如0.2C還能繼續(xù)放電，直至1.0V/支（鎳鎘和鎳氫電池）和3.0V/支(鋰電池)時(shí)所放出的容量稱為殘余容量。
13.什么是放電平臺？
鎳氫充電電池的放電平臺通常是指電池在一定的放電制度下放電時(shí)，電池的工作電壓比較平穩(wěn)的電壓范圍，其數(shù)值與放電電流有關(guān)，電流越大，其數(shù)值就越低。鋰離子電池的放電平臺一般是恒壓充到電壓為4.2V且電流小于0.01C時(shí)停充電，然后擱置10分鐘，在任何們率的放電電流下下放電至3.6V時(shí)的放電時(shí)間。是衡量電池好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。
二，電池標(biāo)識
14.IEC規(guī)定的可充電電池的標(biāo)識方法是什么？
根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，鎳氫電池的標(biāo)識由5部分組成。
01）電池種類：HF、HR表示鎳氫電池
02）電池尺寸資料：包括圓形電池的直徑、高度、方型電池的高度、寬度、厚度、 數(shù)值之間用斜杠隔開，單位： mm
03）放電特性符號：L表示適宜放電電流倍率在0.5C以內(nèi)
M表示適宜放電電流倍率在0.5-3.5C以內(nèi)
H表示適宜放電電流倍率在3.5-7.0C以內(nèi)
X表示電池能在7C-15C高倍率的放電電流下工作
04）高溫電池符號：用T表示
05）電池連接片表示：CF代表無連接片，HH表示電池拉狀串聯(lián)連接片用的連接片， HB表示電池帶并排串聯(lián)連接用連接片。
例如：HF18/07/49表示方形鎳氫電池，寬為18mm,厚度為7mm，高度為49mm，
KRMT33/62HH表示鎳鎘電池，放電倍率在0.5C-3.5之間，高溫系列單體電池（無連接片），直徑33mm，高度為62mm。
根據(jù)IEC61960標(biāo)準(zhǔn)，二次鋰電池的標(biāo)識如下：
01）電池標(biāo)識組成：3個(gè)字母，后跟5個(gè)數(shù)字（圓柱形）或6個(gè)（方形）數(shù)字。
02）第一個(gè)字母：表示電池的負(fù)極材料。I—表示有內(nèi)置電池的鋰離子；L—表示鋰金屬電極或鋰合金電極。
03）第二個(gè)字母：表示電池的正極材料。C—基于鈷的電極；N—基于鎳的電極；M—基于錳的電極；V—基于釩的電極。
04）第三個(gè)字母：表示電池的形狀。R—表示圓柱形電池；L—表示方形電池。
05）數(shù)字：圓柱形電池：5個(gè)數(shù)字分別表示電池的直徑和高度。直徑的單位為毫米，高度的單位為十分之一毫米。直徑或高度任一尺寸大于或等于100mm時(shí)，兩個(gè)尺寸之間應(yīng)加一條斜線。
方型電池：6個(gè)數(shù)字分別表示電池的厚度、寬度和高度，單位毫米。三個(gè)尺寸任一個(gè)大于或等于100mm時(shí)，尺寸之間應(yīng)加斜線；三個(gè)尺寸中若有任一小于1mm,則在此尺寸前加字母“t”，此尺寸單位為十分之一毫米。
例如：ICR18650表示一個(gè)圓柱形二次鋰離子電池，正極材料為鈷，其直徑約為 18mm，高約為65mm。
ICR20/1050。
ICP083448表示一個(gè)方形二次鋰離子電池，正極材料為鈷，其厚度約為8mm,寬度約為 34mm，高約為48mm。
ICP08/34/150表示一個(gè)方形二次鋰離子電池，正極材料為鈷，其厚度約為8mm,寬度約為 34mm，高約為150mm。
ICPt73448表示一個(gè)方形二次鋰離子電池，正極材料為鈷，其厚度約為0.7mm,寬度約為 34mm，高約為48mm。
15.電池的包裝材料有哪些？
01）不干介子（紙）如纖維紙、雙面膠
02）PVC膜、商標(biāo)管
03）連接片：不銹鋼片、純鎳片、鍍鎳鋼片
04）引出片：不銹鋼片（易于焊錫）
純鎳片（點(diǎn)焊牢）
05）插頭類
06）保護(hù)元器件類如溫控開關(guān)、過流保護(hù)器、限流電阻
07）紙箱、紙盒
08）塑料殼類
16.電池包裝、組合及設(shè)計(jì)的目的是什么？
01）美觀、品牌
02）電池電壓的限制，要獲得較高電壓需串聯(lián)多只電池
03）保護(hù)電池，防止短路延長電池使用壽命
04）尺寸的限制
05）便于運(yùn)輸
06）特殊功能的設(shè)計(jì)，如防水，特殊外型設(shè)計(jì)等。
三，電池性能與測試
17.通常所說的二次電池的性能主要包括哪些方面？
主要包括電壓、內(nèi)阻、容量、能量密度、內(nèi)壓、自放電率、循環(huán)壽命、密封性能、安全性能、儲存性能、外觀等，其它還有過充、過放、耐腐蝕性等。
18.電池的可靠性測試項(xiàng)目有哪些？
01）循環(huán)壽命
02）不同倍率放電特性
03）不同溫度放電特性
04）充電特性
05）自放電特性
06）貯存特性
07）過放電特性
08）不同溫度內(nèi)阻特性
09）溫度循環(huán)測試
10）跌落測試
11）振動測試
12）容量測試
13）內(nèi)阻測試
14）GMS測試
15）高低溫沖擊測試
16）機(jī)械沖擊測試
17）高溫高濕測試
19.電池的安全性測試項(xiàng)目有哪些？
01）短路測試
02）過充、過放測試
03）耐壓測試
04）撞擊測試
05）振動測試
06）加熱測試
07）火燒測試
09）變溫循環(huán)測試
10）涓流充電測試
11）自由跌落測試
12）低氣壓測試
13）強(qiáng)制放電測試
15）電熱板測試
17）熱沖擊測試
19）針刺測試
20）擠壓測試
21）重物沖擊測試
20.常見的充電方式有哪幾種？
鎳氫電池的充電方式：
01）恒流充電：整個(gè)充電過程個(gè)中充電電流為一定值，這種方法最常見；
02）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??；
03）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(shí)，電壓保持不變（CV），電路中電流降至很小，最終趨于0。
鋰電池的充電方式：
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(shí)，電壓保持不變（CV），電路中電流降至很小，最終趨于0。
21.什么是鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電？
IEC國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電為：首先將電池以0.2C放電至1.0V/支，然后以0.1C充電16小時(shí)，擱置1小時(shí)后，以0.2C放至1.0V/支，即為對電池標(biāo)準(zhǔn)充放電。
22.什么是脈沖充電？對電池性能有什么影響？
脈沖充電一般采用充與放的方法，即充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。
23.什么是涓流充電？
涓流充電是用來彌補(bǔ)電池在充滿電后由于自放電而造成的容量損失。一般采用脈沖電流充電來實(shí)現(xiàn)上述目的。
24.什么是充電效率？
充電效率是指電池在充電過程中所消耗的電能轉(zhuǎn)化成電池所能儲蓄的化學(xué)能程度的量度。主要受電池工藝及電池的工作環(huán)境溫度影響，一般環(huán)境溫度越高，則充電效率要低。
25.什么是放電效率？
放電效率是指在一定的放電條件下放電至終點(diǎn)電壓所放出的實(shí)際電量與額定容量之比，主要受放電倍率，環(huán)境溫度，內(nèi)阻等的因素影響，一般情況下，放電倍率越高，則放電效率越低。溫度越低，放電效率越低。
26.什么是電池的輸出功率？
電池的輸出功率指在單位時(shí)間里輸出能量數(shù)的能力。它是根據(jù)放電電流I和放電電壓來計(jì)算的，P=U*I，單位為瓦特。
電池的內(nèi)阻越小，輸出功率越高，電池的內(nèi)阻應(yīng)小于用電器的內(nèi)阻，否則電池本身消耗的功率還要大于用電器消耗的功率，這是不經(jīng)濟(jì)的，而且可能損壞電池。
27.什么是二次電池的自放電？不同類型電池的自放電率是多少？
自放電又稱荷電保持能力，它是指在開路狀態(tài)下，電池儲存的電量在一定環(huán)境條件下的保持能力。一般而言，自放電主要受制造工藝、材料、儲存條件的影響。自放電是衡量電池性能的主要參數(shù)之一。一般而言，電池儲存溫度越低，自放電率也越低，但也應(yīng)注意溫度過低或過高均有可能造成電池?fù)p壞，無法使用。
電池充滿電開路擱置一段時(shí)間后，一定程度的自放電屬于正常現(xiàn)象。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳氫電池充滿電后在溫度為20℃±5℃，濕度為（65±20）%條件下開路擱置28天，0.2C放電容量達(dá)到初始容量的60%。
28.什么是24小時(shí)自放電測試？
鋰電池的自放電測試為：
一般采用24小時(shí)自放電來快速測試其荷電保持能力，將電池以0.2C放電至3.0V，恒流恒壓1C充電至4.2V，截止電流：10mA,擱置15分鐘后，以1C放電至3.0V測其放電容量C1，再將電池恒流恒壓1C充電至4.2V，截止電流：10mA，擱置24小時(shí)后測1C容量C2，C2/C1*100%應(yīng)大于99%。
29.什么是充電態(tài)內(nèi)阻與放電態(tài)內(nèi)阻有何不同？
充電態(tài)內(nèi)阻指電池100%充滿電時(shí)的內(nèi)阻；放電態(tài)內(nèi)阻指電池充分放電后的內(nèi)阻。
一般說來，放電態(tài)內(nèi)阻不太穩(wěn)定，且偏大，充電態(tài)內(nèi)阻較小，阻值也較為穩(wěn)定。在電池的使用過程中，只有充電態(tài)內(nèi)阻具有實(shí)際意義，在電池使用的后期，由于電解液的枯竭以及內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性的降低，電池內(nèi)阻會有不同程度的升高。
30.什么是靜態(tài)電阻？什么是動態(tài)電阻？
靜態(tài)內(nèi)阻為放電時(shí)電池內(nèi)阻，動態(tài)內(nèi)阻為充電時(shí)的電池內(nèi)阻。
31.是標(biāo)準(zhǔn)耐過充測試？
IEC規(guī)定鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)耐過充測試為：
將電池以0.2C放電至1.0V/支，以0.1C連續(xù)充電48小時(shí)，電池應(yīng)無變形、漏液現(xiàn)象，且過充電后其0.2C放電至1.0V的時(shí)間應(yīng)大于5小時(shí)。
32.什么是IEC標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測試？
IEC規(guī)定鎳氫電池標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測試為：
電池以0.2C放至1.0V/支后
01）以0.1C充電16小時(shí)，再以0.2C放電2小時(shí)30分（一個(gè)循環(huán)）
02）0.25C充電3小時(shí)10分，以0.25C放電2小時(shí)20分（2-48個(gè)循環(huán)）
03）0.25C充電3小時(shí)10分，以0.25C放至1.0V（第49循環(huán)）
04）0.1C充電16小時(shí)，擱置1小時(shí)，0.2C放電至1.0V（第50個(gè)循環(huán)）。對鎳氫電池，重復(fù)1-4共400個(gè)循環(huán)后，其0.2C放電時(shí)間應(yīng)大于3小時(shí)；對鎳鎘電池重復(fù)1-4共500個(gè)循環(huán)，其0.2C放電時(shí)間應(yīng)大于3小時(shí)。
33.什么是電池的內(nèi)壓？
指電池的內(nèi)部氣壓，是密封電池在充放電過程中產(chǎn)生的氣體所致，主要受電池材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素影響。其產(chǎn)生原因主要是由于電池內(nèi)部水分及有機(jī)溶液分解產(chǎn)生的氣體于電池內(nèi)聚集所致。一般電池內(nèi)壓均維持在正常水平，在過充或過放情況下，電池內(nèi)壓有可能會升高：
例如過充電，正極： 4OH- - 4e → 2H2O + O2↑； ①
產(chǎn)生的氧氣與負(fù)極上析出的氫氣反應(yīng)生成水 2H2 + O2 → 2H2O ②
如果反應(yīng)②的速度低于反應(yīng)①的速度，產(chǎn)生的氧氣來不及被消耗掉，就會造成電池內(nèi)壓升高。
34.什么是標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測試？
IEC規(guī)定鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測試為：
電池以0.2C放至1.0V后，以0.1C充電16小時(shí)，在溫度為20℃±5℃，濕度為65%±20%條件下，儲存28天后，再以0.2C放電至1.0V，而鎳氫電池應(yīng)大于3小時(shí)。
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測試為：（IEC無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）電池以0.2C放至3.0/支，后，以1C恒流恒壓充電到4.2V，截止電流10mA,在溫度為20℃±5℃下，儲存28天后，再以0.2C放電至2.75V，計(jì)算放電容量，再與電池標(biāo)稱容量相比，應(yīng)不小于初始容量的85%。
35.什么是短路實(shí)驗(yàn)？
將充滿電的電池在防爆箱內(nèi)用一根內(nèi)阻≤100mΩ導(dǎo)線連接正負(fù)極短路，電池不應(yīng)爆炸或起火。
36.什么是高溫高濕測試？
鎳氫電池高溫高濕測試為：
電池充滿電后，將其置于定溫度、濕度條件下儲存若干天，貯存過程中觀察無有漏液現(xiàn)象。
鋰電池高溫高濕測試為：(國家標(biāo)準(zhǔn))
將電池1C恒流恒壓充電到4.2V，截止電流10mA,然后放入(40±2)℃,相對濕度為90%-95%的恒溫恒濕箱中擱置48h后，將電池取出在(20±5)℃的條件下擱置2h，觀測電池外觀應(yīng)該無異常，再以1C恒流放電到2.75V，然后在(20±5)℃的條件下,進(jìn)行1C充電、1C放電循環(huán)，直至放電容量不少于初始容量的85% ，但循環(huán)次數(shù)不多于3次。
37.什么是溫升實(shí)驗(yàn)？
將電池充滿電后放進(jìn)烘箱，以5℃/min的速度從室溫開始升溫，烘箱溫度達(dá)130℃時(shí)保持30分鐘，電池不應(yīng)爆炸或起火。
38.什么是溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn)？
溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn)包含27個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)由以下步驟組成：
01）電池從常溫轉(zhuǎn)為在66±3℃，15±5%條件下放置1小時(shí)，
02）轉(zhuǎn)為在溫度在33±3℃，濕度90±5℃的條件下放置1小時(shí)，
03）條件轉(zhuǎn)為-40±3℃，放置1小時(shí)
04）電池在25℃擱置0.5小時(shí)
此4步即完成一個(gè)循環(huán)，經(jīng)過此27個(gè)循環(huán)實(shí)驗(yàn)后，電池應(yīng)該無漏液，爬堿、生銹或其它異常情況出現(xiàn)。
39.什么是跌落測試？
將電池或者電池組充滿電后三次從1m高處跌落至混凝土（或者水泥）地面上，以此獲得隨機(jī)方向的沖擊。
40.什么是振動實(shí)驗(yàn)？
鎳氫電池振動實(shí)驗(yàn)方法為：
電池以0.2C放電至1.0V后，0.1C充電16小時(shí)，擱置24小時(shí)后按下述條件振動：
振幅：0.8mm
使電池在10HZ-55HZ之間震動，每分鐘以1HZ的振動速率遞增或遞減。
電池電壓變化應(yīng)在±0.02V之間，內(nèi)阻變化在±5mΩ以內(nèi)。（振動時(shí)間在90min）
鋰電池振動實(shí)驗(yàn)方法為：
電池以0.2C放電至3.0V后，1C充電恒流恒壓充電到4.2V，截止電流10mA ，擱置24小時(shí)后按下述條件振動：
以振動頻率在5分鐘內(nèi)由10 Hz 到 60 Hz 再到 10 Hz為一循環(huán)，振幅為0.06英寸進(jìn)行振動實(shí)驗(yàn)。電池在三軸方向上振動，每軸振動半小時(shí) 。
電池電壓變化應(yīng)在±0.02V之間，內(nèi)阻變化在±5mΩ以內(nèi)。
41.什么是撞擊實(shí)驗(yàn)？
電池充滿電后，將一個(gè)硬質(zhì)棒橫放于電池上，用一個(gè)20磅的重物從一定高度掉下來砸在硬質(zhì)棒上，電池不應(yīng)爆炸、不起火。
42.什么是穿透實(shí)驗(yàn)？
電池充滿電后，用一定直徑的釘子穿過電池的中心，并把釘子留在電池內(nèi)，電池不應(yīng)爆炸、起火。
43.什么是火燒實(shí)驗(yàn)？
將充滿電的電池置于一個(gè)帶有特殊防護(hù)罩的加熱裝置上進(jìn)行火燒，無碎片穿出防護(hù)罩。
四，電池常見問題與分析
44.公司的產(chǎn)品通過了哪些認(rèn)證？
已通過了ISO9001:2000質(zhì)量體系認(rèn)證和ISO14001：2004環(huán)保體系認(rèn)證；產(chǎn)品獲歐盟CE認(rèn)證和北美UL認(rèn)證，通過了SGS環(huán)保測試，并已取得Ovonic的專利許可；同時(shí)公司的產(chǎn)品已由PICC在全球范圍承保。
45.什么是Ready-To-Use電池？
Ready-to-use電池是公司隆重推出的一款新型的高荷電保持率Ni-MH電池，它是一種耐儲存電池，具有一次電池和二次電池的雙重性能，可替代一次電池。也就是說該電池不僅可以循環(huán)使用，而且與普通二次Ni-MH電池相比，在儲存相同時(shí)間后有著更高的剩余電量。
46.為什么說Ready-To-Use（HFR）是替代一次性電池的最理想產(chǎn)品？
該種產(chǎn)品與同類相比，具有如下顯著的特點(diǎn)：
01）更小的自放電;
02）更長的儲存時(shí)間;
03）耐過放;
04）循環(huán)壽命長；
05）尤其當(dāng)電池電壓低于1.0V時(shí)，具有良好的容量恢復(fù)功能；
更重要的是，該類電池在25℃環(huán)境中儲存一年的荷電保持率可達(dá)75%，所以說這種電池是替代一次性電池的最理想產(chǎn)品。
47.電池使用時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？
01）使用前，請仔細(xì)閱讀電池說明書；
02）電器和電池接觸件應(yīng)清潔，必要時(shí)用濕布擦凈，待干燥后按極性標(biāo)示裝入；
03）新舊電池不要混用，同一種型號但不同種類的電池也不能混用，以免降低使用效能；
04）不能通過加熱或充電方式使一次性電池再生；
05）不能將電池短路；
06）不要拆卸和加熱電池，或?qū)㈦姵貋G入水中；
07）用電器具長期不用時(shí)應(yīng)取出電池，使用后應(yīng)切斷開關(guān)；
08）廢電池不要隨意丟棄，盡可能與其它垃圾分開投放，以免污染環(huán)境；
09）無成人監(jiān)護(hù)時(shí)，勿讓兒童更換電池，小型電池應(yīng)放在兒童不能拿到的地方；
10）電池應(yīng)保存在陰涼、干燥、無陽光直射處.
48.目前常見的各種可充電電池之間有什么區(qū)別？
目前鎳鎘，鎳氫，鋰離子充電電池大量應(yīng)用于各種便攜式用電設(shè)備（如筆記本電腦，攝像機(jī)和移動電話等到）中，每種充電電池都具自已獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)。鎳鎘和鎳氫電池之間主要差別在于：鎳氫電池能量密度比較高。與相同型號電池對比，鎳氫電池容量是鎳鎘電池的二倍。這意味著在不為用電設(shè)備增加額外重量時(shí)，使用鎳氫電池能大大地延長設(shè)備工作時(shí)間。鎳氫電池另一優(yōu)點(diǎn)是；A大大減少了處鎘電池中存在的：“記憶效應(yīng)”問題，從而使得鎳氫電池可更方便地使用。鎳氫電池比鎳鎘電池更環(huán)保，因?yàn)樗鼉?nèi)部沒有有毒重金屬元素。 Li-ion也已經(jīng)快速成為便攜設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)電源，Li-ion能提供和鎳氫電池一樣的能量，但在重量方面則可減少大約35%，這對于旬?dāng)z像機(jī)和筆記本電腦之類的用電設(shè)備來說是至關(guān)重要的。Li-ion完全沒有“記憶效應(yīng)”和不含有毒物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)也是使它成為標(biāo)準(zhǔn)電源的重要因素。
鎳氫電池的放電效率在低溫會有顯著的降低，一般充電效率會隨溫度的升高而升高，但當(dāng)溫度升到45℃以上，高溫下充電電池材料的性能會退化，電池的循環(huán)壽命也將大大縮短。
49.何為電池的倍率放電？何為電池的小時(shí)率放電？
倍率放電是指放電時(shí)放電電流（A）與額定容量（A·h）的倍率關(guān)系表示。 小時(shí)率放電是指按一定輸出電流放完額定容量所需的小時(shí)數(shù)。
50.為什么冬天拍攝時(shí)需要對電池進(jìn)行必要的保溫？
由于數(shù)碼相機(jī)中的電池在氣溫過低的情況下，活性物質(zhì)的活躍度大大降低，從而可能無法提供相機(jī)的正常工作電流，因此在氣溫較低地區(qū)戶外拍攝，尤
其要注意相機(jī)或電池的保暖。
51.鋰離子蓄電池的工作溫度范圍？
充電 -10—45℃ 放電 -30—55℃
52.不同容量的電池可以組合在一起嗎？
如果將不同容量或新舊電池混在一起使用，有可能出現(xiàn)漏液，零電壓等現(xiàn)象，這是由于充電過程中，容量差異導(dǎo)致充電時(shí)有些電池被過充，有些電池未充滿電，放電時(shí)有容量高的電池未放完電，而容量低的則被過放，如此惡性循環(huán)，電池受到損害而漏液或低（零）電壓。
53.什么是外部短路，對電池性能有何影響？
電池外兩端連接在任何導(dǎo)體上都會造成外部短路，電池類型不同，短路有可能帶來不同嚴(yán)重程度的后果。如：電解液溫度升高、內(nèi)部氣壓升高等。氣壓值如果超過電池蓋帽耐壓值，電池將漏液。這種情況嚴(yán)重?fù)p壞電池。如果安全閥失效，甚至?xí)鸨?。因此切勿將電池外部短路?/span>
54.影響電池使用壽命的主要因素由那些？
01)充電：
選擇充電器時(shí)，最好使用具備正確終止充電裝置（例如防過充時(shí)間裝置、負(fù)電壓差(-dV)切斷充電和防過熱感應(yīng)裝置）的充電器，以免電池因過充而縮短使用壽命。一般來說，慢速充電較快速充電更能延長電池的使用壽命。
02)放電：
a.放電的深度是影響電池壽命的主要因素，放電的深度越高，電池的壽命就越短。換句話說，只要降低放電深度，就能大幅延長電池的使用壽命。因此，我們應(yīng)避免將電池過放至極低的電壓。
b.電池在高溫下放電時(shí)，會縮短電池的使用壽命。
c.如果設(shè)計(jì)的電子器材不能完全停止所有電流，若將該器材長時(shí)間擱置不用，而不把電池取出, 其殘余電流有時(shí)會令電池過分消耗, 造成電池過放電。
d.把不同電容量、化學(xué)結(jié)構(gòu)或不同充電水平的電池，以及新舊不一的電池混合使用時(shí)，亦會令電池放電過多, 甚至?xí)斐煞礃O充電。
03) 儲存：
若電池長時(shí)間在高溫下儲存，會令其電極活性衰減，縮短使用壽命。
55.電池使用完后或長期不使用是否可以保存在用電器內(nèi)？
如果用電器較長時(shí)期內(nèi)不再使用，最好將電池取出并放于低溫、干燥的地方，如果不這樣，即使用電器被關(guān)掉，系統(tǒng)仍會使電池有一個(gè)低電流輸出，這會縮短電池的使用壽命。
56.電池儲存在什么樣的條件較好？長期保存電池需要充滿電嗎？
根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電池應(yīng)在溫度為20℃±5℃，濕度為（65±20）%的條件下儲存。一般而言，電池儲存溫度越高，容量的剩余率越低，反之也是一樣，冰箱溫度在0℃-10℃時(shí)儲存電池的最好地方，尤其是對一次電池。而二次電池即使儲存后損失了容量，但只要重新充放電幾次既可恢復(fù)。
就理論上講，電池儲存時(shí)總有能量損失。電池本身固有的電化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了電池容量不可避免地要損失，主要是由于自放電造成的。通常自放電大小與正極材料在電解液中的溶解性和它受熱后的不穩(wěn)定性（易自我分解）有關(guān)?？沙潆婋姵氐淖苑烹娺h(yuǎn)比一次電池高。
如果要長期保存電池，盡量放在干燥低溫的環(huán)境下并讓電池剩余電量在 40% 左右最為理想。當(dāng)然，每個(gè)月最好要把電池拿出來用一次，既能保證電池良好的保存狀態(tài)，又不至于讓電量完全流失而損壞電池。
57.什么是標(biāo)準(zhǔn)電池？
國際上規(guī)定的作為電勢（位）測量標(biāo)準(zhǔn)的電池。它是由美國電氣工程師E.韋斯頓在1892年發(fā)明的，故又稱韋斯頓電池。
標(biāo)準(zhǔn)電池的正極是硫酸亞汞電極，負(fù)極是鎘汞齊金屬（含有10％或12.5％的鎘），電解液是帶酸性的飽和硫酸鎘水溶液，實(shí)際上是飽和的硫酸鎘和硫酸亞汞水溶液。
58.單體電池出現(xiàn)零電壓或低電壓的可能原因是什么？
01）電池外部短路或過充、反充（強(qiáng)制過放）；
02）電池受高倍率大電流連續(xù)過充，導(dǎo)致電池極芯膨脹，正負(fù)極直接接觸短路等；
03）電池內(nèi)部短路或微短路，如：正負(fù)極片放置不當(dāng)造成極片接觸短路，或正極片接觸等。
59.電池組出現(xiàn)零電壓或低電壓的可能原因有哪些？
01）是否單支電池零電壓；
02）插頭短路、斷路，與插頭連接不好；
03）引線與電池脫焊、虛焊；
04）電池內(nèi)部連接錯(cuò)誤，連接片與電池之間漏焊、虛焊、脫焊等；
05）電池內(nèi)部電子組件連接不正確，損壞。
60.防止電池過充的控制方法有哪些？
為了防止電池過充，需要對充電終點(diǎn)進(jìn)行控制，當(dāng)電池充滿時(shí)，會有一些特別的信息可利用來判斷充電是否達(dá)到終點(diǎn)，一般有以下六種方法來防止電池被過充：
01）峰值電壓控制：通過檢測電池的峰值電壓來判斷充電的終點(diǎn)；
02）dT/dt控制：通過檢測電池峰值溫度變化率來判斷充電的終點(diǎn)；
03）△T控制：電池充滿電時(shí)，溫度與環(huán)境溫度之差會達(dá)到最大；
04）-△V控制：當(dāng)電池充滿電達(dá)到一峰值電壓后，電壓會下降一定的值；
05）計(jì)時(shí)控制：通過設(shè)置一定的充電時(shí)間來控制充電終點(diǎn)，一般設(shè)定要充進(jìn)130%標(biāo)稱容量所需的時(shí)間來控制；
61.電池、電池組充不進(jìn)電的可能原因是什么？
01）電池零電壓或電池組中有零電壓電池；
02）電池組連接錯(cuò)誤，內(nèi)部電子組件，保護(hù)電路出現(xiàn)異常；
03）充電設(shè)備故障，無輸出電流；
04）外部因素導(dǎo)致充電效率太低（如極低或極高溫度）。
62.電池、電池組無法放電的可能原因是什么？
01）電池經(jīng)儲存、使用后，壽命衰減；
02）充電不足或未充電；
03）環(huán)境溫度過低；
04）放電效率較低，如大電流放電時(shí)普通電池由于內(nèi)部物質(zhì)擴(kuò)散速度跟不上反應(yīng)速度，造成電壓急劇下降而無法放出電。
63.電池、電池組放電時(shí)間短的可能原因有哪些？
01）電池未被充滿電，如充電時(shí)間不夠，充電效率較低等；
02）放電電流過大，致使放電效率降低從而使放電時(shí)間縮短；
03）電池放電時(shí)環(huán)境溫度過低，放電效率下降；
64.什么是過充電，對電池性能有何影響？
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，對Ni-MH電池，過充電產(chǎn)生如下反應(yīng)：
正極：4OH- - 4e → 2H2O + O2↑； ①
負(fù)極：2H2 + O2 → 2H2O ②
由于在設(shè)計(jì)時(shí)負(fù)極容量比正極容量要高，因此正極產(chǎn)生的氧氣透過隔膜紙與負(fù)極產(chǎn)生的氫氣復(fù)合，故一般情況下電池的內(nèi)壓不會有明顯升高，但如果充電電流過大，或充電時(shí)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(shí)，其電性能也會顯著降低。
65.什么是過放電，對電池性能有何影響？
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，通常根據(jù)放電電流來確定放電截止電壓，0.2C-2C放電一般設(shè)定1.0V/支，3C以上如5C或10C放電設(shè)定為0.8V/支。電池過放可能會給電池帶來災(zāi)難性的后果，特別是大電流過放或反復(fù)過放，對電池影響更大，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。
66.充電電池膨脹的主要原因什么？
01）電池保護(hù)電路不良；
02）電池?zé)o保護(hù)功能發(fā)生電芯膨脹；
03）充電器性能不良，充電電流過大造成電池膨脹；
04）電池受高倍率大電流連續(xù)過充；
05）電池被強(qiáng)制過放；
06）電池本身設(shè)計(jì)的問題 。
67.什么是電池的爆炸？怎樣預(yù)防電池爆炸？
電池內(nèi)的任何部分的固態(tài)物質(zhì)瞬間排出，被推至離電池25cm以上的距離，稱為爆炸。預(yù)防的一般手段有：
01）不過充、不短路；
02）使用較好的充電設(shè)備進(jìn)行充電；
03）電池的通氣孔必須經(jīng)常保持暢通；
04）電池使用時(shí)注意散熱；
05）禁止不同種類、不同新舊的電池混用。
68.電池保護(hù)元器件類的種類及各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？
下表是幾種常見的電池保護(hù)元器件的各項(xiàng)性能對比：
69.什么是便攜式電池？
便攜式，意思是便于攜帶也方便使用。便攜式電池主要是給手提式、無繩設(shè)備提供電能。較大型號的電池（如：4公斤或以上）不屬于便攜式電池?，F(xiàn)今典型的便攜式電池約為幾百克。
便攜式電池的家族包括一次電池和可充電電池（二次電池）。紐扣電池屬于它們中特殊的一群
70.可充電便攜式電池的特征是什么？
每一個(gè)電池都是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器。能將儲存的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。對可充電電池而言，這個(gè)過程可以這樣描述：充電過程電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能→化學(xué)能在放電過程中轉(zhuǎn)化為電能→充電過程中電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，二次電池可以如此循環(huán)1000多次。
在不同電化學(xué)類型中均有可充電便攜式電池，鉛酸類型（2V/支）、鎳鎘類型（1.2V/支）、鎳氫類型（1.2V/支）、鋰離子電池（3.6V/支），這幾種電池的典型特征是相對有恒定的放電電壓（放電時(shí)有一個(gè)電壓平臺），在放電開始及末尾電壓均很快衰減。
71.是否任何充電器都可以用于可充電便攜式電池？
不是，因?yàn)槿魏纬潆娖鞫贾粚?yīng)于一特定充電工藝，只能對應(yīng)一特定電化學(xué)過程，如鋰離子、鉛酸或Ni-MH電池，它們不僅電壓特性不同，而且充電模式也不同。只有特別開發(fā)的快速充電器才能使Ni-MH電池得到最適宜的充電效果。慢速充電器可以在急需時(shí)使用，但需要更多的時(shí)間，應(yīng)該特別注意的是，雖然有些充電器上有合格的標(biāo)簽，但使用其作為不同電化學(xué)系統(tǒng)電池的充電器時(shí)還是應(yīng)該特別小心，合格的標(biāo)簽只是表明這一裝置合乎歐洲電化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)或其它的國家標(biāo)準(zhǔn)，這種標(biāo)簽并不給出任何它適于何種類型電池的信息，使用低廉的充電器對Ni-MH電池充電不會得到滿意的效果，而且還有危險(xiǎn)，對于其它類型的電池充電器同樣應(yīng)該注意這一點(diǎn)。
72.可否用可充電1.2V便攜式電池代替1.5V堿錳電池？
堿錳電池放電時(shí)電壓的范圍在1.5V至0.9V之間，而充電電池放電時(shí)恒定電壓為1.2V/支，這電壓與堿錳電壓的平均電壓大致相等，因此，用充電電池代替堿錳電池是可行的，反之也一樣。
73.可充電電池的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？
可充電電池的優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長，即使價(jià)格比一次電池要貴，但從長期使用的觀點(diǎn)來看，則很經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，而且可充電電池的負(fù)荷力要比絕大部分一次電池高。但普通二次電池放電電壓基本恒定,很難預(yù)測放電何時(shí)結(jié)束，所以在使用的過程中會造成一定的不便。但鋰離子電池能給照相機(jī)設(shè)備提供較長的使用時(shí)間，高負(fù)荷力，高能量密度，且放電電壓的下降隨放電的深入而減弱。
普通二次電池的自放電率較高，因此適合大電流放電用如數(shù)碼相機(jī)、玩具、電動工具、應(yīng)急燈等等，而不適合小電流長時(shí)間放電的場合如遙控器、音樂門鈴等，也不適合長時(shí)間間斷使用的地方如手電筒等。目前比較理想的電池是鋰電池，幾乎擁有電池所有的優(yōu)點(diǎn)，自放電率極低，唯一的缺點(diǎn)是對充放電要求很嚴(yán)格，這是對壽命的保證。
74.鎳氫電池的優(yōu)勢是什么？鋰離子電池的優(yōu)勢是什么？
鎳氫電池的優(yōu)勢是：
01）低成本；
02）良好的快充性能；
03）循環(huán)壽命長；
04）無記憶效應(yīng)；
05）無污染，綠色電池；
06）廣泛的溫度使用范圍；
07）安全性能好。
鋰離子電池的優(yōu)勢是：
01）高的能量密度；
02）高的工作電壓；
03）無記憶效應(yīng)；
04）循環(huán)壽命長；
05）無污染；
06）重量輕；
07）自放電小。
75.磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢有哪些？
磷酸鐵鋰電池的主要應(yīng)用方向是動力電池，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：
01）超長壽命；
02）使用安全；
03）可大電流快速充放電；
04）耐高溫；
05）大容量；
06）無記憶效應(yīng)；
07）體積小、重量輕；
08）綠色環(huán)保。
76.鋰聚合物電池具有哪些優(yōu)點(diǎn)？
01）無電池漏液問題，其電池內(nèi)部不含液態(tài)電解液，使用膠態(tài)的固體；
02）可制成薄型電池：以3.6V，400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm；
03）電池可設(shè)計(jì)成多種形狀；
04）電池可彎曲變形：高分子電池最大可彎曲900左右；
05）可制成單顆高電壓：液態(tài)電解質(zhì)的電池僅能以數(shù)顆電池串聯(lián)得到高電壓，高分子電池；
06）由于本身無液體，可在單顆內(nèi)做成多層組合來達(dá)到高電壓；
07）容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍。
77.充電器的原理是什么？主要有那幾類？
充電器是采用電力電子半導(dǎo)體器件，將電壓和頻率固定不變的交流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。充電器有很多，如鉛酸蓄電池充電器、閥控密封鉛酸蓄電池的測試與監(jiān)測、鎳鎘電池充電器、鎳氫電池充電器、鋰離子電池充電器、便攜式電子設(shè)備鋰離子電池充電器、鋰離子電池保護(hù)電路多功能充電器、電動車蓄電池充電器等。
五，電池類型與應(yīng)用領(lǐng)域
78.電池如何分類
化學(xué)電池：
——一次電池——干電池（carbon-zinc dry batteries）、堿錳電池（alkaline- manganese batteries）、鋰電池（lithium batteries），激活電池、鋅-汞電池、鎘-汞電池、鋅-空氣電池、鋅-銀電池和固體電解質(zhì)電池（銀-碘電池）等。
——二次電池—— 鉛酸電池（lead batteries）、鎳鎘電池（Ni-Cd batteries）、鎳氫電池（Ni-MH batteries）、鋰離子電池（Li-ion batteries）和鈉-硫電池等。
——其他電池——燃料電池（fuel cell batteries）、空氣電池（air batteries）、紙電池（thin batteries）、光電池（light batteries）、納米電池（nano batteries）等
物理電池：——太陽電池（solar cell）
79.什么電池將會主宰電池市場？
隨著照相機(jī)、移動電話、無繩電話、筆記本電腦等帶圖像或聲音的多媒體設(shè)備在家用電器中占據(jù)越來越重要的位置，與一次電池相比較，二次電池也大量的應(yīng)用到這些領(lǐng)域中。而二次充電電池將向體積小、重量輕、容量高、智能化的方向發(fā)展。
80.什么是智能二次電池？
在智能電池中裝有一個(gè)芯片，不但為設(shè)備提供電源，而且能控制其主要功能，這種型號的電池還能顯示殘余容量、已經(jīng)循環(huán)的次數(shù)、溫度等，不過目前市場上還沒有智能電池出售，將來會占據(jù)市場的主要地位——尤其是在便攜式攝像機(jī)、無繩電話、移動電話以及筆記本電腦中。
81.什么是紙電池？
紙電池是一種新型電池，其組成部分也包括電極、電解液和隔離膜。具體而言，這種新型的紙電池是由植入了電極和電解液的纖維素紙構(gòu)成，其中纖維素紙就起到了隔離物的作用。電極分別是加入纖維素中的碳納米管和覆蓋在纖維素制成的薄膜上的金屬鋰；而電解液就是六氟磷酸鋰溶液。這種電池可折疊，厚度只相當(dāng)于紙張。研究者認(rèn)為，由于這種紙電池具有諸多的性能，因此將會成為一種新型的能源存儲設(shè)備。
82.什么是光電池？
光電池是一種在光的照射下產(chǎn)生電動勢的半導(dǎo)體元件。光電池的種類很多，常用有硒光電池、硅光電池和硫化鉈、硫化銀光電池等。主要用于儀表，自動化遙測和遙控方面。有的光電池可以直接把太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，這種光電池又叫太陽能電池。
83.什么是太陽能電池？太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)是什么？
太陽能電池就是將光能（主要為太陽光）轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。依據(jù)原理為光生伏打效應(yīng)，即依據(jù)PN結(jié)的內(nèi)建電場使光生載流子分離達(dá)到結(jié)的兩邊而產(chǎn)生光電壓，連接到外電路則使得到功率輸出。太陽能電池的功率與光照強(qiáng)度有關(guān)，光照越強(qiáng)，則功率輸出越強(qiáng)。
太陽能系統(tǒng)易于安裝，易于擴(kuò)充，易于拆卸等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)使用太陽能也很經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，在操作過程重沒有能量耗費(fèi)。另外此系統(tǒng)耐機(jī)械磨損；一個(gè)太陽能系統(tǒng)需要可靠的太陽能電池以便于接受和儲存太陽能。一般太陽能電池有如下優(yōu)點(diǎn)：
01）高荷電吸收能力；
02）循環(huán)使用壽命長；
03）良好的可充性能；
04）無需保養(yǎng)。
84.什么是燃料電池？如何分類？
燃料電池是一個(gè)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)系統(tǒng)。
最常見的分類方法是按照電解質(zhì)的種類，據(jù)此，可將燃料電池分為堿性燃料電池，一般以氫氧化鉀為電解質(zhì)；磷酸型燃料電池，以濃磷酸為電解質(zhì)；質(zhì)子交換膜燃料電池，以全氟或部分氟化的磺酸型質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)；熔融碳酸鹽型燃料電池，以熔融的鋰-鉀碳酸鹽或鋰-鈉碳酸鹽為電解質(zhì)；固體氧化物燃料電池，以固體氧化物為氧離子導(dǎo)體，如以氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯膜為電解質(zhì)。有時(shí)也按電池溫度對電池進(jìn)行分類，分為低溫（工作溫度低于100℃） 燃料電池，包括堿性燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池；中溫燃料電池（ 工作溫度在100-300℃），包括培根型堿性燃料電池和磷酸型燃料電池；高溫燃料電池（工作溫度在600-1000℃），包括熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。
85.為什么燃料電池有著很大的發(fā)展?jié)摿Γ?/strong>
在最近一二十年里，美國特別注意燃料電池的研制工作，日本則在引進(jìn)美國技術(shù)的基礎(chǔ)上大力進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。 燃料電池之所以引起一些發(fā)達(dá)國家的重視，主要是因?yàn)樗幸韵聝?yōu)點(diǎn)：
01）高效率。由于直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，中間不經(jīng)過熱能轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換效率不受熱力學(xué)卡諾循環(huán)的限制；由于沒有機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，可免除機(jī)械傳動損耗，再加上轉(zhuǎn)換效率不因發(fā)電規(guī)模大小而變化，故燃料電池具有較高的轉(zhuǎn)換效率；
02）低噪聲、低污染。燃料電池在化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的過程中，沒有機(jī)械運(yùn)動的部件，只是控制系統(tǒng)有一部分小型運(yùn)動部件，故它是低噪音的。此外，燃料電池還是低污染的能源。以磷酸型燃料電池為例，它排放的硫氧化物及氮化物都低于美國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)數(shù)量級；
03）適應(yīng)性強(qiáng)。燃料電池可以使用各種含氫燃料，如甲烷、甲醇、乙醇、沼氣、石油氣、天然氣和合成煤氣等，氧化劑則是取之不盡、用之不竭的空氣。燃料電池可以做成一定功率（如40千瓦）的標(biāo)準(zhǔn)組件，按照用戶的需要組裝成不同的功率和型式，安裝在用戶最方便的地方。如果需要也可以裝成大型電站，與常規(guī)供電系統(tǒng)并網(wǎng)使用，這將有助于調(diào)節(jié)電力負(fù)荷；
04）建設(shè)周期短，維護(hù)簡便。燃料電池在形成工業(yè)化生產(chǎn)之后，發(fā)電裝置的各種標(biāo)準(zhǔn)組件，可在工廠進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)。它運(yùn)輸方便，還能在發(fā)電站現(xiàn)場進(jìn)行組裝。有人估算40千瓦磷酸型燃料電池的維護(hù)量，僅為同等功率柴油發(fā)電機(jī)的25%。
由于燃料電池具有這么多優(yōu)點(diǎn)，美國和日本都十分重視它的發(fā)展。
86.什么是納米電池？
納米即10-9米，納米電池即用納米材料（如：納米MnO2,LiMn2O4,Ni(OH)2等）制作的電池。納米材料具有特殊的微觀結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能（如量子尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)，和隧道量子效應(yīng)等）。目前國內(nèi)技術(shù)成熟的納米電池是納米活性碳纖維電池。主要用于電動汽車、電動摩托和電動助力車上。該種電池可充電循環(huán)1000次，連續(xù)使用達(dá)10年左右。一次充電只需20分鐘左右，平路行程達(dá)400km，重量在128kg，已經(jīng)超越美、日等國的電池汽車水平，它們生產(chǎn)的鎳氫電池充電約需6-8小時(shí)，平路行程300km。
87.什么是塑料鋰離子電池？
目前所說的塑料鋰離子電池是指采用離子導(dǎo)電的聚合物作為電解質(zhì)，這種聚合物可以是干態(tài)的也可以是膠態(tài)的。
88.充電電池最好用在哪些設(shè)備上？
充電電池特別適用于需要相對較高能源供給的用電設(shè)備或要求大電流放電的設(shè)備，如便攜式單放機(jī)、CD播放機(jī)、小型收音機(jī)、電子游戲機(jī)、電動玩具、家用電器、專業(yè)照相機(jī)、移動電話、無繩電話、筆記本計(jì)算機(jī)等其它需要較高能量的設(shè)備。不常用的設(shè)備最好不要使用充電電池，因?yàn)槌潆婋姵刈苑烹娸^大，但如果設(shè)備需要大電流放電，則必須用充電電池，一般用戶最好按照生產(chǎn)商提供的使用說明書的指導(dǎo)來選擇適合設(shè)備的電池。
89.不同類型電池的電壓及使用領(lǐng)域是怎樣的？
90.可充電電池有哪些類型？分別適于哪些設(shè)備？
91.使用在應(yīng)急燈上的電池類型有哪些？
01）密封鎳氫電池；
02）可調(diào)節(jié)閥鉛酸電池；
03）其它類型電池如果符合IEC 60598（2000）（應(yīng)急燈部分）標(biāo)準(zhǔn)（應(yīng)急燈部分）的相應(yīng)安全和性能標(biāo)準(zhǔn)也可使用。
92.用于無繩電話的可充電電池的使用壽命是多久？
正常使用情況下，使用壽命為2-3年或更長時(shí)間，當(dāng)發(fā)生以下情況時(shí)，電池需要更換：
01）充電后，通話時(shí)間一次比一次短；
02）通話信號不夠清晰，接受效果很模糊，噪音較大；
03）無繩電話與機(jī)座的距離需越來越近，即無繩電話能夠的使用范圍越來越窄。
93.哪一類電池可用于遙控裝置？
遙控裝置只能通過確保電池在其固定的位置上才能使用。不同類型的鋅碳電池可用于不同的遙控裝置。 他們可通過IEC標(biāo)準(zhǔn)指示來識別，通常使用的電池有AAA、AA以及9V的大型電池。使用堿類電池也是比較好的選擇，這種類型的電池可提供鋅碳電池兩倍的工作時(shí)間。它們也可通過 IEC標(biāo)準(zhǔn)來識別（LR03,LR6,6LR61）。不過，因?yàn)檫b控裝置只需較小的電流，鋅碳電池使用起來要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
充電的二次電池原則上也可使用，但是真正用在遙控裝置上，由于二次電池存在的較高的自放電率，需要反復(fù)充電，因此這種類型的電池不太實(shí)用。
94.電池產(chǎn)品有哪些類型？分別適合哪些應(yīng)用領(lǐng)域？
鎳氫電池的應(yīng)用領(lǐng)域包含但不局限于：
鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域包含但不限于：
六，電池與環(huán)境
95.電池對環(huán)境有什么影響？
現(xiàn)今幾乎所有電池均不含汞，但重金屬仍然是汞電池、可充電鎳鎘電池、鉛酸電池的必要組成部分。如果處置不當(dāng)且數(shù)量較多的話，這些重金屬將對環(huán)境產(chǎn)生有害的影響，目前國際上已有專門機(jī)構(gòu)回收氧化錳、鎳鎘和鉛酸電池。例如：非盈利機(jī)構(gòu)RBRC公司。
96.環(huán)境溫度對電池性能有何影響？
在所有的環(huán)境因素中，溫度對電池的充放電性能影響最大，在電極/電解液界面上的電化學(xué)反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān)，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降，電極的反應(yīng)率也下降。假設(shè)電池電壓保持恒定，放電電流降低，電池的功率輸出也會下降。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率會上升。溫度也影響電解液的傳送速度。溫度上升則加快傳送，溫度下降傳送減慢，電池充放電性能也會受到影響，但溫度太高，超過45℃，會破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡，導(dǎo)致副反應(yīng)。
97.什么是綠色環(huán)保電池？
綠色環(huán)保電池是指近年來已投入使用或正在研制、開發(fā)的一類高性能、無污染電池。目前已經(jīng)大量使用的金屬氫化物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池和正在推廣使用的無汞堿性鋅錳原電池和可充電電池以及正在研制、開發(fā)的鋰或鋰離子塑料蓄電池和燃料電池等都屬于這一范疇。此外，目前已廣泛應(yīng)用并利用太陽能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的太陽電池（又稱光伏發(fā)電），也可列入這一范疇。
科技有限公司一直致力于環(huán)保電池（鎳氫、鋰離子）的研究與供應(yīng)，且我司產(chǎn)品從電池內(nèi)部材料（正負(fù)極）到外部包裝材料均符合ROTHS標(biāo)準(zhǔn)要求。
98.目前正在使用和研究的“綠色電池”有哪些？
新型綠色環(huán)保電池是指近年來已經(jīng)投入使用或正在研制開發(fā)的一類高性能、無污染的電池。目前已經(jīng)大量使用的鋰離子蓄電池、金屬氫化物鎳蓄電池和正在推廣使用的無汞堿性鋅錳電池以及正在研制開發(fā)的鋰或鋰離子塑料蓄電池、燃燒電池、電化學(xué)儲能超級電容器都屬于新型綠色環(huán)保電池的范疇。此外，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用的利用太陽能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的太陽電池。
99.廢舊電池的危害性的主要體現(xiàn)在那里？
對人體健康和生態(tài)環(huán)境危害較大、列入危險(xiǎn)廢物控制名錄的廢電池主要有：含汞電池，主要是氧化汞電池；鉛酸蓄電池：含鎘電池，主要是鎳鎘電池。由于廢棄電池亂扔，這些電池會污染到土壤、水域、人通過食用蔬菜、魚等食用物、對人的健康造成傷害。
100.廢舊電池污染環(huán)境的途徑是什么？
這些電池的組成物質(zhì)在使用過程中，被封存在電池殼內(nèi)部，并不會對環(huán)境造成影響。但經(jīng)過長期機(jī)械磨損和腐蝕，使得內(nèi)部的重金屬和酸堿等泄露出來，進(jìn)入土壤或水源，就會通過各種途進(jìn)入人的食物鏈。全過程簡述如下：土壤或水源——微生物——?jiǎng)游铩h(huán)粉塵——農(nóng)作物——食物——人體——神經(jīng)——沉積并發(fā)病。 其它水源植物食品消化生物從環(huán)境中攝取的重金屬可以經(jīng)過食物鏈的生物放大作用，逐級在較高級的生物中成千上萬地富積，然后經(jīng)過食物進(jìn)入人的身體，在某些器官中積蓄造成慢性中毒。
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