【学术干货】电池知识100问

  IEC国际标准规定镍氢电池的标准充放电为：首先将电池以0.2C放电至1.0V/支，然后以0.1C充电16小时，搁置1小时后，以0.2C放至1.0V/支，即为对电池标准充放电。

  脉冲充电一般都会采用充与放的方法，即充5秒钟，就放1秒钟，这样充电过程产生的氧气在放电脉冲下将大部分被还原成电解液。不仅限制了内部电解液的气化量，而且对那些已严重极化的旧电池，在使用本充电方法充放电5-10次后，会逐渐恢复或接近原有容量。

  涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失。一般都会采用脉冲电流充电来实现上述目的。

  充电效率是指电池在充电过程中所消耗的电能转化成电池所能储蓄的化学能程度的量度。主要受电池工艺及电池的工作环境和温度影响，一般环境和温度越高，则充电效率要低。

  放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比，主要受放电倍率，环境和温度，内阻等的因素影响，正常的情况下，放电倍率越高，则放电效率越低。温度越低，放电效率越低。

  电池的输出功率指在单位时间里输出能量数的能力。它是根据放电电流I和放电电压来计算的，P=U*I，单位为瓦特。

  电池的内阻越小，输出功率越高，电池的内阻应小于用电器的内阻，否则电池本身消耗的功率还要大于用电器消耗的功率，这是不经济的，而且可能损坏电池。

  自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言，自放电主要受制造工艺、材料、储存条件的影响。自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言，电池储存温度越低，自放电率也越低，但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏，无法使用。

  电池充满电开路搁置一段时间后，某些特定的程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍氢电池充满电后在温度为20℃±5℃，湿度为（65±20）%条件下开路搁置28天，0.2C放电容量达到初始容量的60%。

  一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力，将电池以0.2C放电至3.0V，恒流恒压1C充电至4.2V，截止电流：10mA,搁置15分钟后，以1C放电至3.0V测其放电容量C1，再将电池恒流恒压1C充电至4.2V，截止电流：10mA，搁置24小时后测1C容量C2，C2/C1*100%应大于99%。

  充电态内阻指电池100%充满电时的内阻；放电态内阻指电池充分放电后的内阻。

  一般说来，放电态内阻不太稳定，且偏大，充电态内阻较小，阻值也较为稳定。在电池的使用的过程中，只有充电态内阻具有实际意义，在电池使用的后期，由于电解液的枯竭以及内部化学物质活性的降低，电池内阻会有不同程度的升高。

  将电池以0.2C放电至1.0V/支，以0.1C连续充电48小时，电池应无变形、漏液现象，且过充电后其0.2C放电至1.0V的时间应大于5小时。

  04）0.1C充电16小时，搁置1小时，0.2C放电至1.0V（第50个循环）。对镍氢电池，重复1-4共400个循环后，其0.2C放电时间应大于3小时；对镍镉电池重复1-4共500个循环，其0.2C放电时间应大于3小时。

  指电池的内部气压，是密封电池在充放电过程中产生的气体所致，主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。其产生问题大多是由于电池里面水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。一般电池内压均维持在正常水平，在过充或过放情况下，电池内压有一定的概率会升高：

  如果反应②的速度低于反应①的速度，产生的氧气来不及被消耗掉，就会造成电池内压升高。

  电池以0.2C放至1.0V后，以0.1C充电16小时，在温度为20℃±5℃，湿度为65%±20%条件下，储存28天后，再以0.2C放电至1.0V，而镍氢电池应大于3小时。

  国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为：（IEC无有关标准）电池以0.2C放至3.0/支，后，以1C恒流恒压充电到4.2V，截止电流10mA,在温度为20℃±5℃下，储存28天后，再以0.2C放电至2.75V，计算放电容量，再与电池标称容量相比，应不小于初始容量的85%。

  将充满电的电池在防爆箱内用一根内阻≤100mΩ导线连接正负极短路，电池不应爆炸或起火。

  电池充满电后，将其置于定温度、湿度条件下储存若干天，贮存过程中观察无有漏液现象。

  将电池1C恒流恒压充电到4.2V，截止电流10mA,然后放入(40±2)℃,相对湿度为90%-95%的恒温恒湿箱中搁置48h后，将电池取出在(20±5)℃的条件下搁置2h，观测电池外观应该无异常，再以1C恒流放电到2.75V，然后在(20±5)℃的条件下,进行1C充电、1C放电循环，直至放电容量不少于初始容量的85%，但循环次数不多于3次。

  将电池充满电后放进烘箱，以5℃/min的速度从室温开始升温，烘箱温度达130℃时保持30分钟，电池不应爆炸或起火。

  此4步即完成一个循环，经过此27个循环实验后，电池应该无漏液，爬碱、生锈或其它不正常的情况出现。

  将电池或者电池组充满电后三次从1m高处跌落至混凝土（或者水泥）地面上，以此获得随机方向的冲击。

  电池以0.2C放电至1.0V后，0.1C充电16小时，搁置24小时后按下述条件振动：

  使电池在10HZ-55HZ之间震动，每分钟以1HZ的振动速率递增或递减。

  电池电压变化应在±0.02V之间，内阻变化在±5mΩ以内。（振动时间在90min）

  电池以0.2C放电至3.0V后，1C充电恒流恒压充电到4.2V，截止电流10mA，搁置24小时后按下述条件振动：

  以振动频率在5分钟内由10Hz到60Hz再到10Hz为一循环，振幅为0.06英寸进行振动实验。电池在三轴方向上振动，每轴振动半小时。

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