Cd/Ni和MH/Ni電池基礎(chǔ)知識前言電池使用完后或長期不使用是否可以保存在用電器內(nèi)？如果用電器長時期內(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)仍會使電池有一個低電流輸出，這會縮短電池的使用壽命。每次使用完后無繩電話都應放回機座嗎？按照慣例及無繩電話的設(shè)計，每次使用后都應放回機座上。這樣可以激活電池，補充放掉的容量及有于自放電的容量損失。建議間或?qū)㈦姵赝耆烹姡员慊謴碗姵氐某跏既萘考胺烹娦阅?。如果長期不使用電話，最好還是要將無繩電話取下來，避免電池長期被過充電。另外，由于無繩電話即使在關(guān)機后，系統(tǒng)仍有一小電流在放電，因此，長期不用時應拆下電池，使其置于開路，使用時再充電。不同容量的電池組合在一起使用會出現(xiàn)什么問題？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，容量差異導致充電時有些電池被過充，有些電池未充滿電，放電時有容量高電池未放完電，而容量低的則被過放。如此惡性循環(huán)，電池受損害而漏液或低(零)電壓。什么是記憶效應？怎樣消除記憶效應？記憶效應是針對竦鎘電池而言的，由于傳統(tǒng)工藝中負極為燒結(jié)式，鎘品粒較粗，如果竦鎘電池在它們被完全放電之前就重新充電，鎘品粒容易聚集成塊而使電池放電時形成次級放電平臺。電池會儲存這一放電平臺并在下次循環(huán)中將其作為放電的終點，盡管電池本身的容量可以使電池放電到更低的平臺上。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，使電池的容量變得更低。要消除這種效應，有兩種方法，一是采用小電流深度放電(如用0.1C放至0V)一是采用大電流充放電(如1C)幾次。對竦鎘電池來說，負極的工藝為拉漿式，鎘晶粒不會聚集，不存在記憶效應的問題。電池出現(xiàn)零電壓或低電壓的可能原因是什么？電池遭受外部短路或過充,反充(強制過放)。電池受高倍率大電流連續(xù)過充,導致電池極芯膨脹,正極直接接觸短路。電池內(nèi)部短路，或微短路，如：正負極片有毛刺穿透隔膜紙接觸短路，正負極片放置不當，造成極片接觸短路，或正極片接觸鋼殼短路，負極掉料進隔膜紙，隔膜紙本身有缺陷，正極極耳接觸負極片短路。電池組零電壓或低電壓的可能原因有哪些？是否單支電池零電壓插頭短路,斷路,與插頭連接不好

引線與電池脫焊，虛焊電池內(nèi)部連接錯誤,連接片與電池之間漏焊，虛焊,脫焊等電池內(nèi)部電子組件連接不正確，損壞電池充滿電時溫度為什么會急升?電壓為什么會突降？當電池充滿電后再繼續(xù)充電屬于過充，由于正極Ni(OH)2已基本全部轉(zhuǎn)化為NiOOH,電池電位在此一溫度達到平衡值(最大值)，此時外部的恒定電流過充使OH-氧化而產(chǎn)生氧氣?；瘜W反應：4OH--e—O2+2H2O+熱量。生產(chǎn)的氧氣透過隔膜紙與負極產(chǎn)生的鎘復合：2Cd+O2一2CdO+熱量。該化合反應產(chǎn)生的熱量很多，只是電池整個體系溫度升高。故此時溫度存在急劇上升的現(xiàn)象。而由于溫度越高，電池平衡電位越低，故溫升必然導致電池平衡電位下降，故此時電池電壓存在突降現(xiàn)象。電池產(chǎn)品有哪些類型分別適合哪些應用領(lǐng)域？竦鎘電池應用范圍:無繩電話，電動玩具，電動工具,應急燈，家用電器，儀表器械，電動自行車.竦氫電池應用范圍:無繩電話，電動玩具，電動工具,應急燈，家用電器，儀表器械，電動自行車.鋰離子電池應用范圍:移動電話,筆記本電腦,多種移動設(shè)備，小光碟播放機,小型攝像機,數(shù)碼相機.第一部分原理部分一、Cd/Ni電池成流反應：充電電池反應：+)2Ni(OH)2+2OH——2e日 上2NiOOH+2H2O；充電放電-)Cd(OH)2+2e -Cd+2OH—；放電充電總反應：2Ni(OH)2+Cd(OH)2 ，2NiOOH+Cd+2H2O放電電極電位：相NiOOH/Ni(OH)2=+0490V；相Cd/Cd(OH)2=-庭。^過充電時：+)4OH——4e 2H2O+O2t；-)2Cd+2H2O+O2+4e2Cd(OH)2；總反應:2Cd+4OH—總反應:2Cd+4OH—>2Cd(OH)4.過放電時：+)4H2O+4e ?4OH—+2H2t；-)4OH——4e 2H2O+O2t；總反應： 2H2 ?2H2t+O2tMH/Ni電池成流反應：充電1.電池反應：+)Ni(OH)2+OH——e4y2NiOOH+2H2O；充電放電-)M+H2O+e - MH+OH—；放電充電總反應：Ni(OH)2+M- WNiOOH+MH放電2.過充電時：+)總反應：04OH——4e -)2H2O+O2+4e另外4MH+O—f2H2O+O2t； ? 4OH—；f 4M+2H2O3.過放電時：+)總反應：02H2O+2e -)2OH—+H——+2OH—+H2t；+ 2H2O+2e；三、氧化竦電極的品型轉(zhuǎn)變：Ni(OH)2有a-Ni(OH)2和6-Ni(OH)2之分，NiOOH分。-NiOOH和Y-NiOOH。它們存在下述關(guān)系：充電a-Ni(OH)2 Y-NiOOHp=2.32g/cm3 增大63.4% p=3.79g/cm3陳化 過充電柱 充電6-Ni(OH)2 kp-NiOOHp=3.97g/cm3 增大17.9% p=4.68g/cm3四、充放電曲線:電池性能檢測數(shù)據(jù)曲線圖電壓（V）1.08竦鎘電池的電化學原理：充電時，隨著NiOOH濃度的增大，Ni(OH)2濃度的減小，正極的電勢逐漸上升，而隨著Cd的增多，Cd(OH)2的減小，負極的電勢逐漸降低，當電池充滿電時，正極、負極電位均達到一個平衡值，二者電勢之差即為電池之充電電壓。竦氫電池的電化學原理：與竦鎘電池相同的Ni氧化物為正極，儲氫金屬為負極，堿液(主要為KOH)為電解液。充電時，正極發(fā)生反應：Ni(OH)2-e+OH-一NiOOH+H2O；負極反應：MHn+ne一M+n/2H2。放電時，正極：NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-；負極：M+n/2H2—MHn+ne。六、常見問題：恒流過充電：正極在析氧，負極在吸氧。當電流較小時，電池內(nèi)部的內(nèi)壓還不是太高;當電流達到一定程度時，正極的釋氧速度迅速提高，負極的吸氧速度小于正極的析氧速度，這樣很容易造成電池的內(nèi)壓升高而造成電池漏夜。如果排氣閥來不及排氣時，電池會發(fā)生鼓底現(xiàn)象。恒流過放電：過放電實際是在電解水。這是一個不可逆反應，氣體存在于電池內(nèi)部，當電流大到一定程度時，嚴重過放電，如果排氣閥來不及排氣時，電池也一樣容易造成漏夜或鼓底甚至爆炸。瞬間短路：瞬間短路會產(chǎn)生很大的電流，使電池的電能完全轉(zhuǎn)化為熱能；電流過大電解水，產(chǎn)生h2和O2。容易燒壞密封圈、電池鼓底甚至爆炸。第二部分IEC標準一、標準：電池常用標準，IEC標準即國際電工委員會(InternationalElectricalCommission)，是由各國電工委員會組成的世界性標準化組織，其目的是為了促進世界電工電子領(lǐng)域的標準化。常用國際IEC標準有:竦鎘電池的標準為IEC602851999；竦氫電池的標準為IEC614361998.1；鋰電池目前依據(jù)的是SANYO或Panasonic的標準為IEC619602000.11。常用國家GB標準有：竦鎘電池的標準為GB/T11013_1996；GB/T18289_2000；竦氫電池GB/T15100_1994；GB/T18288_2000；鋰電池GB/T10077_1998；YD/T998_1999；GB/T18287_2000。另外電池常用標準也有日本工業(yè)標準JISC關(guān)于電池的標準及SANYO、PANASONIC公司制定的關(guān)于電池企業(yè)標準。二、有關(guān)問題：二次電池性能主要包括哪些方面？主要包括電壓、內(nèi)阻、容量、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、可焊性、耐腐蝕性等。電池的可靠性測試項目有哪些？.循環(huán)壽命.不同倍率放電特性.不同溫度放電特性.充電特性.自放電特性.不同溫度自放電特性.存貯特性.過放電特性.不同溫度內(nèi)阻特性.高溫測試.溫度循環(huán)測試.跌落測試.振動測試.容量分布測試.內(nèi)阻分布測試什么是電池的放殘余容量？當對可充電電池用大電流(如1C5A或以上)放電時，由于電流過大使內(nèi)部擴散速率存在的“瓶頸效應”，致使電池在容量未能完全放出時已到達終點電壓；已經(jīng)充電還沒放電。再用小電流如0.2C放電，直至1.0V/支時所放出的容量稱為殘余容量。第三部分電池術(shù)語解釋一、專業(yè)術(shù)語：化學電源：通常叫電池，是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置，它通過反應將化學能或物理能轉(zhuǎn)化為電能，把化學能轉(zhuǎn)化為直流低電壓的裝置。電池即一種化學電源，它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導作用的電解質(zhì)中，當連接在某一外部載體上時，通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學能來提供能。一次電池與二次電池異同點：一次電池只能放電一次；二次電池可反復充放電多次循環(huán)使用，電池在放電時電極體積和結(jié)構(gòu)之間發(fā)生可逆變化，因此設(shè)計時必須調(diào)節(jié)這些變化，而一次電池內(nèi)部則簡單得多，因為它不需要調(diào)節(jié)這些可逆性變化。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，但內(nèi)阻遠比二次電池大，因此負載能力較低。另外，一次電池的自放電遠小于二次電池。電動勢：電池開路時，即無電流通過電池時，正負極間的平衡電位之差。單位：V。開路電壓：電池斷路時，兩極之間的電位差。成流反應：電池工作時，電極上進行的電化學反應。工作電壓：又稱負載電壓或放電電壓，是電池在閉路負載時的電壓。電池內(nèi)阻：又稱全內(nèi)阻，包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，是電流通過電池內(nèi)部受到的阻力。單位:m?；?。。電池的內(nèi)阻是怎樣測量？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，由于充電電池內(nèi)阻很小，測直流內(nèi)阻時由于電極容量極化，產(chǎn)生極化內(nèi)阻,故無法測出其真實值,而測其交流內(nèi)阻可免除極化內(nèi)阻的影響，得出真實的內(nèi)值.交流內(nèi)阻測試方法為:利用電池等效于一個有源電阻的特點，給電池一個1000HZ，50mA的恒定電流，對其電壓采樣整流濾波等一系列處理從而精確地測量其阻值.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%充滿電時的內(nèi)阻；放電態(tài)內(nèi)阻指電池充分放電時后的內(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)部化學物質(zhì)活性的降低，電池內(nèi)阻會有不同程度的升高。10.開始電壓：10.終止電壓：電池工作到下降不宜繼續(xù)放電且在短時間內(nèi)大幅度下降的電壓值。充電電壓：用直流電流對電池充電時，電池兩端的電壓。容量：在一定的放電制度（U、I、t）下從電池獲得的電量。單位：安時或毫安時，mA?h或A?h。計算式：C=I?tQ=I/t理論容量：假設(shè)活性物質(zhì)全部參加放電反應時所能給出最大的電量。實際容量：在一定的放電制度（U、I、t）下電池所輸出的電量。額定容量：又叫標稱容量，是指在一定的放電制度（0.2C5A放到1.0V）和溫度（25°C）下，由制造商標明電池所能提供最小的電量。比容量：又叫質(zhì)量比容量或體積比容量，單位質(zhì)量或體積的電池所能提供的容量。單位：mA?h/Kg或mA?h/cm3。放電平臺：從放電開始起到電池的電壓降到1.2V或1.0V（或某特定電壓值）所需要的時間。單位：min或h。放電率：電池額定容量與放電時間的比值，即電池在規(guī)定的時間里放出其額定容量時所輸出的電流大小。單位：A或mA。自放電：電池儲存過程中容量自行下降的現(xiàn)象。（Cd/Ni存放8天^13%，MH/Ni存放8天^18%）+荷電程度=100%循環(huán)周期：電池依次經(jīng)過充電、放電各一次稱為一個周期（或一次循環(huán)）。使用周期：在一定的放電制度下，電池容量降到額定容量的規(guī)定以下，電池能經(jīng)受充電與放電的次數(shù)。電池能力：電池在一定的條件下對外所輸出的電能。單位：瓦時，W?h。比能量：單位質(zhì)量的電池輸出的能量叫質(zhì)量比能量；單位體積的電池輸出的能量叫體積比能量。電池組：兩只或兩只以上的電池通過連接片組合在一起。分串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。一次電池：又叫原電池，指電池在放完電后不能再充電使用的電池。二次電池：又叫可充電電池，指電池在放完電后能再充電多次使用的電池。充電條件：分標準充電、快速充電、高倍率充電、超高倍率充電、涓流充電。標準充電：0.1C5AX16h，或0.2C5AX7h；快速充電：0.4-0.5C5AX3-4h；高倍率充電：1-1.5C5AX1.5-1h；超高倍率充電：4.0-6.0C5AX20-12min；涓流充電：0.02-0.05C5A充電。其他：Battery（電池）Nickel-hydrogenbattery（竦氫電池）Nickel-cadmiumbattery（竦鎘電池）Plaque（基片）Electrode（極片）Capacity（容量）Ampere-hour（安時）charge（充電）discharge（放電）self-dischargerate（自放電率）Cyclelife（循環(huán)壽命）。二、 生產(chǎn)用語：竦網(wǎng)沖槽：將竦網(wǎng)利用工藝規(guī)定標準之相應模具沖上槽位，使之點焊極耳時外露尺寸合格及減少虛、假、脫焊。竦網(wǎng)分檔：按一定檔次將相同型號、不同重量的竦網(wǎng)分檔，使之在涂片過程中附料保持一致。涂 片：將各檔次之竦網(wǎng)基體通過涂膏機間隙的調(diào)節(jié)使之檔次不同的竦網(wǎng)附料保持一致。附 料：通過配料房配制，在涂片或拉漿過程中附于正、負極片上的漿料。刮 片：利用刮片刀將極片上多余附料（極耳上的附料）刮平整、干凈，使之重量合格，附料均勻。裁 片：按工藝之規(guī)定將裁片刀調(diào)節(jié)一致，使之裁片長度、寬度符合工藝要求。壓 片：將對滾機調(diào)節(jié)相應的間隙，使極片長、寬、厚符合工藝。拉 漿：將漿料利用鋼帶通過相應間隙之模后在烤箱烤十拉出拉漿爐。分 片：利用相應的分片刀將大片分成工藝規(guī)定之寬度。其 他：卷繞、入殼、輥（沖）槽、點蓋、注液、電液、封口、涂膠、檢測、量電、包裝。三、 問題：放電倍率電池的充放電電流往往用充電倍率來表示，是指電池的充放電電流為電池容量的某一個倍數(shù)。電池的容量除與制造工藝有關(guān)，還與電池的充放電電流和充放電時間有關(guān)系，其容量計算公式為：充放電容量（C）二充放電電流（A或mA）X充放電時間（h）如：SC型電池用1200mA（1.2A）放電到1.0V，其放電時間58min，則該電池的容量為:1200mAX58min/(60min/h)=1160mAh(或者說1.2Ah)那么，在電池充放電的時候，根據(jù)電池的設(shè)計要求，往往設(shè)計一定的充放電制度，而且電池的型號多樣，在規(guī)定放電電流時，若直接說成電流值就很不方便，因此，用放電倍率表示就方便多了。如：AA600mAh鎘竦電池，充放電制度要求用0.1C5AX90min，轉(zhuǎn)0.5C5AX150min，那么，我們很快可以算出充電電流，即：0.1X90min=60X90min轉(zhuǎn)0.5C5AX150min=300X150min。從以上知道，同一型號的電池充放電倍率越大，電池的充放電電流就越大。放電終止電壓：電池放電的終止電壓是指電池在放電時，電壓隨放電時間的增長而降低，當降到某一個值的時候，不能再繼續(xù)放電的電壓值，也是電池最低的工作電壓，這是人為規(guī)定的。電池在放電時的終止電壓一般為1.0V，終止電壓有的時候也不相同。對同一電池不同的放電條件要求也不同，一般小電流放電時終止電壓稍高，大電流放電時終止電壓稍低。如：0.2C5A、1C5A放電終止電壓1.0V，5C5A放電終止電壓0.8V，10C5A放電終止電壓0.7V。過充電和過放電：過充電：是指電池在充電時，充電容量到達實際容量后，仍繼續(xù)充電的現(xiàn)象。分允許過充電和不允許過充電。由于設(shè)計電池的原材料、結(jié)構(gòu)和工藝不同，電池充電效率也有高有低，因此電池按100%的容量充電時，就不會放出100%的容量，根據(jù)設(shè)計要求的不同，電池在充電時就會充到120%-160%（MH/Ni電池充到110%-150%）。如：SC1300mAh電池在分容的時候，60min可以達到標稱容量，而實際充電時間為90min，電池才能充足電。這是因為，在充電過程中，極板上的活性物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)化，電壓不斷上升，活性物質(zhì)即將轉(zhuǎn)化完畢時，電壓急劇上升，且正極產(chǎn)生大量可以大部分消除的氣體一2，電池內(nèi)壓變大。如果過充電加劇，內(nèi)壓過大，會發(fā)生殼體鼓底或漏液，甚至爆炸。同時會影響電池的容量和壽命。過放電：是指在放電過程中，一般是正極活性物質(zhì)先放完電，仍繼續(xù)放電，這時極板內(nèi)部反應體系發(fā)生混亂，正極可能產(chǎn)生很難消除的氣體——h2,電池內(nèi)壓過大，會發(fā)生殼體鼓底或漏液，甚至爆炸。同時會影響電池的容量和壽命。化成和分容：化成：極板的化學物質(zhì)在加入電解液后沒有活化前，導電能力差，能量轉(zhuǎn)換的能力比較低。要反復對電極進行充放電，激活極板內(nèi)的化學物質(zhì)。電解液被充分吸附到活性物質(zhì)的周圍，活性物質(zhì)的利用率得到充分利用，電池容量大大提高。分容：是指按一定的充放電制度，對電池放到規(guī)定電壓所需要的時間（或容量）大小進行分類。在生產(chǎn)極板的過程中，填充活性物質(zhì)的量呈正態(tài)分布，從而影響電池容量的分布；不同的生產(chǎn)工藝、過程和控制手段也會影響電池容量的分布；不同容量電池的電性能也有一定的差別。因此，要對電池進行分容針對不同使用的場所和要求的客戶來發(fā)不同容量的產(chǎn)品。電流和時間對電池電性能的影響：電池容量由放電電流和放電時間決定，因此要控制電流和時間在允許的公差范圍內(nèi)。充電電流忽大或忽小，充入的容量不準確，放電電流忽大或忽小，放電容量不容易計算；充電時間偏長，充入的電量過多，將會發(fā)生鼓底或漏液，充入的電量過小，電池的容量很難充分發(fā)揮。分容不準確會影響電池的電性能：分檔不準或標識不明確，都會造成嚴重的質(zhì)量后果。在普通情況下，電池往往是多只串聯(lián)使用，電池組的容量是由電池的平均容量和容量分布所決定的，最低容量的電池最容易發(fā)生過放電，該正極很容易發(fā)生過放電，從而影響電池的容量和壽命。短路:電池短路分直接短路、隱形短路或微短路。微短路：正、負極之間有微小的接觸，