电池

电池:指通过正负极之间的反应将化学能转化为电能的装置. ● 一次电池：指无法进行充电，仅能放电的电池，但一次电池容量一般大于同等规格充电电 池，如锌锰、碱性干电池，锂扣电池，锂亚电池等。 ● 二次电池：指可反复充电再循环的电池，如铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物、燃料、 锌、铝、镁空气电池等。 ●其它:燃料电池,物理电池,太阳电池。 ● 额定容量：指电池在充满电后，空载状态下放电至截止电压时，所能释放出的电能量，一 般以 mAh或 Ah（1Ah = 1000mAh）符号来示。电池长期使用后，释放的电量会下降。容量 由于充放电是在一定的 C-倍率条件下进行的，因此电池的容量与 C-倍率直接相关。电池的额 定容量是指 0.2C条件下测试得到的电容量。C-倍率越大，电池的放电率越小。充电容量(Ah 或者 mAh)=充电电流×充电时间，放电容量(Ah或者 mAh)=放电电流×放电时间。一般而言， 0.2C电流放电基本能够达到 95%~100%放电率，而 1C电流放电只能能够达到 90%放电率左右， 由于充电受电池原材料本身特性影响，相应需要多充一部分时间，大致是同等电流放电时间 的 120~160%，例如，NI-MH AA1800mAh,以 0.2C（360mA）充电约需 6~8小时，而以 0.2C（360mA） 放电约可以达到 5小时。 ● 额定电压：指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差, 由此产生的电压值。不同电池 由于正负极材料不同，产生的电压是不一样的，电池电压会随着充电的过程而不断上升至某 一值，会随着放电的过程而不断下降至某一值。 ● 开路电压：指电池在无负载的情况下，电池正负极之间的电压。开路电压与电池的剩余能 量有一定的联系，因此，电池显示器是利用这种关系而制造。 ● 内阻：指电池内部由化学材料自动生成的阻抗，内阻越小，电池的充放电性能越好。电池 内阻包含直流电阻和交流电阻。影响电池内阻的因素有：①电解质的成份；②正负电极片中 的成份配方；③正负电极片的几何面积以及比表面积；④金属基片（铜箔和铝箔）；⑤电解液 与正负电极片接口状态；⑥温度；⑦充电状态（电池的开路电压）；⑧测量频率高低；⑨电池 的内部结构。 ● C：用来表示电池充放电时电流大小的比率，即倍率。如 1200mAh的电池，0.2C表示 240mA （1200mAh的 0.2倍率），1C表示 1200mA（1200mAh的 1倍率）。充放电效率充放电效率也与 C（倍率）相关，在 0.2C条件下，聚合物锂电池的充放电效率应该在 99.8%。充放电效率=放 电容量/充电容量× 100% ● 放电截止电压：指电池充满电后进行放电，放完电时达到的电压（若继续放电则为过度放 电，对电池的寿命和性能有极大的损伤）。 ● 放电深度：与电池额定容量比较，放电量的比率。 ● 过充（放）电：指超过电池规定的充（放）电状态，若继续充（放）电可能造成电池漏液 或劣化。 ● 能量密度：指单位体积或单位质量所释放的能量，一般用体积能量密度（wh/l）和质量能 量密度（wh/kg）表示。 ● 自放电：电池充满电之后，在与外电路没有接触和常温放置的条件下，其电容量会自然衰 减。在储存过程中，电池蓄电容量会逐渐下降，其减少的容量与额定容量的比例，称为自放 电率。通常，环境温度对其影响较大，过高温度会加速电池的自放电。电池容量衰减（自放 电率）的表达方法为：%/月。镍镉、镍氢电池的自放电率为 20-25%/月，锂电池的自放电率 为 2-5%/月。 ● 循环寿命：二次电池经历一次充放电称为一个周期或一次循环。在一定的放电下，电 池容量降至规定值之前，电池所经受的循环次数称为循环寿命。二次电池在反复充放电的使 用下，电池容量会逐渐下降，一般以电池的额定容量为，当电池容量降至其 60%或 80% 时的充放电次数称为循环寿命。 ● 记忆效应：电池的记忆效应是指在下一次充电时所能充电的百分比。为了消除电池的记忆 效应，在下一次充电之前，必须先完全放电，然后再充电。只有这样，才能百分之百的充满 电池。镍氢、锂电池均无记忆效应。 ● CC/CV：CC即恒流，以固定的电流对电池充（放）电；CV即恒压，以固定的电压对电池充 电，充电电流会随着电压的上升而下降。对铅酸电池一般采用恒压方式充电，对镍镉、镍氢 电池一般采用恒流方式充电，对锂离子电池一般采用先恒压（4.2V/节）后恒流方式充电。 ● 涓流充电：指以小于 0.1C电流对电池充电，一般在电池接近充满电时，进行补充充电时 采用涓流充电方式充电,在此情况下，电池使用寿命较长。 ● -△V：这是在电池接近充满电时，电压达到一个峰值后，对其继续充电，电压会有瞬间的 微量下降，一般在 3~5mV之间，充电芯片多根据-△V值对电池进行控制。 ● △V/△t：这是在电池接近充满电时，电池表面温度会随着时间而快速上升，，以每分钟上 升的温度作为充电截止条件，一般设定在每分钟上升 1度作为截止点。 ● 充放电率: 充电状态和放电深度都是电池保有值。充放电状态以百分比率来表示，以满充 电和满放电为 100%。充电状态称为 SOC；放电深度称为 DOD。如：DOD=250mAh/800mAh × 100%=31.25%。 锂离子电池名称 top 锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。习惯上称为锂电池。 锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极材料是碳材。为了区别于传统意义上的锂电池，称 之为锂离子电池。锂离子电池的主要构成: （1）电池盖 （2）正 极----活性物质为氧化钴锂 （3）隔 膜----一种特殊的复合膜 （4）负 极----活性物质为碳 （5）有机电解液 （6）电池壳 锂离子电池的优越性能 不含任何汞、镉有毒元素，是真正的环保电池。 除过流过热双重保护外，还内置智能 IC保护电路。 具备高功率的承受力，充分满足摄像机/数码相机各相关负载功率要求，表现出优异的恒压源 特性。 可快速完成 充电过程，完全无记忆效应。 即使大功率充放，高频度使用，其循环寿命仍比镍氢电池多 1倍以上。 荷电保持能力强，月荷电保持率大于 92%。 具备最优良的内部一致性，保证每次“充放”过程的一致性，确保电池最长的整体寿命 锂离子电池的工作原理 锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子 生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔， 到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。当对电池进 行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电 容量越高。通常所说的电池容量指的就是放电容量。锂离子电池的充放电过程是从正极 → 负 极 → 正极的运动过程。 锂离子电池的安全特性 对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电 池在安全性能上应该满足以下条件: （1）短路：不起火，不爆炸 （2）过充电：不起火，不爆炸 （3）热箱试验：不起火，不爆炸（150℃恒温 10min） （4）针剌：不爆炸（用Ф3mm钉穿透电池） （5）平板冲击：不起火，不爆炸（10kg重物自 1M高处砸向电池） （6）焚烧：不爆炸（煤气火焰烧烤电池） 几类数码相机电池介绍 top 1、碱性电池（Zinc-MnO2） 这类电池全称为碱性锌锰电池。它是以锌粉为负极，电解二氧化锰为正极，以氢氧化钾为电 解液制成的电池。它的优点有电量大、电流强、寿命长、输出稳定、低温特性良好，保存时 间长等，广泛应用于卷片器、闪光灯等相机附件中。但是，一般情况下大多数碱性电池都不 能充电，一次使用完就没用了，比较昂贵的使用代价不用说，对环境也会造成一定的污染. 其实，碱性电池幷不适合作为数码相机的驱动电源，这是因为：数码相机的 LCD预览、影像 数据处理、镜头变焦、连拍等都需要消耗大量的电力，这常常导致一些使用者在使用新买的 碱性电池时，拍不了几张照片就出现电量报警了。 2、镍镉电池(Ni-Cd) 镍镉电池是以镍的氧化物作为正极，氧化镉作为负极，碱液（主要为氢氧化钾）作为电解质 制成的电池，这种电池最早应用于手机、笔记本计算机等设备的电池种类，也常用于闪光灯 及照相机的马达卷片器中。虽然价格相对较高，但由于它用完后可以充电再次使用，因此对 于长期使用来说还是很经济的。这种电池具有良好的大电流放电特征、低温特性好等优点。 镍镉电池最致命的缺点是：在充放电过程中如果处理失当会出现严重的“记忆效应”，使得电 池寿命大大缩短。所谓“记忆效应”是指在电池充电前，电池里的电量没有完全放尽，久而 久之引起的电池容量的降低。当然，我们可以掌握合理的充放电方法来减轻“记忆效应”，但 是，一般来说充电次数为 300次—700次的镍镉电池，在充放电达 500次后电池容量就会下 降约 20%，另外，该电池内阻很小，有些照相机和闪光灯注明不能使用该电池，因此必须注 意，以免烧毁电子线路的元器件。除此之外，镍镉电池中的镉是有毒的重金属，不利于生态 环境的保护。众多的缺点使镍镉电池已基本上被淘汰出了数码相机电池的行列。 3、镍氢电池(Ni-Mh) 镍氢电池是以镍氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为氢氧化钾）作为电解液 制成的电池。这种电池是早期镍镉电池的替代产品，相对于镍镉电池来说，镍氢电池具有更 加引人注目的优势。它大大减少了镍镉电池中存在的“记忆效应”，这使镍氢电池的使用更加 方便，循环使用寿命更加长久（可达 1000次）。此外，镍氢电池还具有电容量高、放电深度 大、耐过充和过度放电、充电时间短等明显的优点。最重要的是镍氢电池不再使用有毒的重 金属作为材料，可以消除其对环境的污染。同时，在电学特性方面与镍镉电池基本相似，在 实际应用中完全可以替代镍镉电池而不需要对相机进行任何的改造。 4、锂离子电池(Li-Ion) 现在许多数码相机都采用了锂离子电池作为电源。它是用嵌入锂的化合物作正极，碳素材料 作负极，用锂盐非水有机溶剂为电解质制成的电池。锂离子电池价格比较高，但它具有重量 轻，容量大、能量密度大的优点，与镍氢电池相比，锂离子电池轻 30%—40%，能量比却高出 60%，正因为如此，锂离子电池的生产和销售正逐渐超过镍氢电池了。此外，锂离子电池几乎 没有“记忆效应”以及不含有毒物质等优点也是它广泛应用的重要原因。 数码相机电池的使用 首先是要合理选择充电方式。在一般情况下，给电池充电建议选择慢充方式。这样可以延长 电池寿命。如果经常使用快充方式充电，一段时间后应对电池进行几次维护性质的慢速充电。 另外，刚刚买回来的充电电池一般电量很低或者无电量，在使用之前应该进行充电。对于充 电时间，则取决于所用充电器和电池，以及使用电压是否稳定等因素。如果是第一次使用的 电池，锂离子电池的充电时间一般要超过 6小时，镍氢电池一般要超过 14小时，这样会有利 于电池寿命的延长。 其次是要尽量减少相机费电的操作。数码相机是一个耗电大户，因此，要避免不必要的变焦 操作，避免频繁使用闪光灯，减少使用 LCD等等，这样自然会延长电池的使用时间。 第三是要对电池等进行必要的清洁。为了避免电量流失等问发生，对电池的清洁是很有必 要的。保持电池两端的接触点和电池盖子的内部干净，必要时使用柔软、清洁的干布轻擦， 绝不能使用清洁性或是化学性等具有溶解性的东西清洁您的数码相机的电池仓、电池，以及 充电器。 第四是做好电池的保存工作。当您打算长时间不使用数码相机时，必须要将电池从数码相机 中取出，将其完全放电后(有些充电器带有此功能，如没有可用小电阻短接尽量把电放掉)存 放在干燥、阴凉的环境，而且不要将电池与一般的金属物品存放在一起。存放已充饱电的电 池时，一定不要放在皮包、衣袋、手提袋或其它装有金属物品的容器中，以防止短路。 如何正确为笔记本电脑电池充电 一些配备锂离子电池的笔记本电脑，运用了诸如 SBS智慧电池系统的技术，能够精确地测 量电池寿命，所以使用起来要省心一些。虽然锂离子电池有很多优点，但要延长电池的使用 寿命、维持较长时间的供电，还需要掌握一些专业的充电方法。 新买回来的锂离子电池在初次使用时，要进行 3次完全的充放电，即电池至少要完全充满 一次电，再将电量放尽，重复三次后再使用。以激活电池内部的化学物质，使电池内部的电 化学反应进入最佳状态，在以后的使用中就可以随意地即充即用，但要保证一个月之内电池 必须有一次完全的放电，这样的深度放电能激发电池的活化性能，对电池的使用寿命起着关 键的作用。如果超过 3个月电池未使用，再次使用之前也应同新电池一样进行 3次完全的充 放电，以确保激活电池。 若使用镍氢电池，要很好地控制充电时间，应注意不要频繁地过度充电，否则会缩短电 池的使用寿命。此外，镍氢电池在充电前应该完全放电，在充电时也要充分充电，且在正常 使用前，也要求完成 3次完全的充放电。 大多数用户习惯在每次使用笔记本电脑时，都插接上交流电源供电，很少用电池给笔记 本电脑供电。其实应该每月至少用电池来供电一两次，将电池完全用光，再接上交流电一次 性充满。请记住这样一条，对于充电电池来说，将电量用完再充满，有益而无害，因为笔记 本电脑使用的锂离子电池存在一定的惰性效应，长时间不使用会使锂离子失去活性，需要重 新激活。当笔记本电脑在室内使用交流电时最好将电池取出，以免使其经常处于充电状态。 充电时最好关上笔记本电脑，使电池能够完全充满电，不要在充电中途拔掉电源。充电完毕， 应该在 30分钟后使用。 另外，由于电池中的电量很容易耗尽，大多数笔记本电脑又只有一块电池，因此，部分 笔让电脑厂家开发了快速充电的功能，让用户在电量耗尽后可以用最快的速度补充电能。例 如 Dell的笔记本电脑就具备 ExpressCharge功能，可以在一小时内充电 90％以上。为什不 是 100％呢?因为根据锂电池的充放电特性，如果经常快速充电到 100％，电池的寿命就告大 缩短，所以后面的 10％会由之前的快充改为慢充来延长电池寿命。 对于没有这种功能的普通笔记本电脑来说，最好的办法就是关机充电，关机充电会比开 机充电缩短 30％以上的充电时间。 如何让笔记本电池更长久? 新电池的使用 当你购买了一块新电池或一台新的笔记本电脑时，你会发现电池电量非常的少或没有电，已 经启动不了电脑。这是因为电池经过长时间的存放，而电池都有一个自然的放电过程，已经 自然放电完了，这并不影响电池的容量。第一次充电时，你应该连续地把电池充电１２个小 时，并且循环地完全充、放电三次（参阅电池保养一节）以完全地唤醒新电池。如果一块电 池经连续１２个小时之后或三次循环充放电之后仍然不能充电，这块电池就不能使用，需要 更换了。 电池的保养 一般的充电池都是通过化学反应来储存电子能量的，因此它的容量就有可能因为温度、未使 用时间的长短、负载环境以及使用次数而受到影响。 以下是关于如何最大限度地优化电池的保养以延长电池的使用时间。开始给电池充电之后， 最好等它完全充好电之后再使用它。如果是一块新电池，或者你第一次给它充电，有可能因 为电芯的化学特性而未能充到完全的容量。要获得最大的性能，电池的化学材料必须被完全 激活。具体操作： 给电池完全地充、放电三次；如果这块电池被存放了几个月没有使用，建议你也对它进行三 次完全的充、放电； 只到电池的电量完全使用完之后才给它充电。部分的充、放电可能导致电池里面各电芯的化 学性能不一致，因而电池性能会退降。 建议你每隔几个月对电池进行一次深度放电以优化电池的性能。具体做法就是用电池供电， 一直使用到电池容量为０％ 这时系统会自动进入休眠或待机状态，根据ＢＩＯＳ中设置不 同 。然后接上交流充电器一直充满到１００％为止。 为什么锂电池特别适用于照相机？ 锂电池可提供较高的能量(约 800mWh/cm3)另外锂电池有很强的荷电保持能力和负载能力.锂 电池较长的工作时间及较高的工作电压 3V对相机的应用都是非常重要的。配备有多种自动功 能的最新一代照相机，意味着能量及高负载要求都在增加，因此锂电池是现代照相机的最佳 选择。 电池保护元器件类的种类及各自的优缺点是什么？ 下表是几种常见的电池保护元器件的各项性能对比： 名称 主要材料 作用 优点 缺点 热敏开关 PTC 电池组的大电流保护 迅速感应电路中电流及温度变化温度过高或电流过达可使该开关内 双金属片温度达到开关的额定值，金属片跳脱，起到保护电池及用电器的作用 金属片跳脱 后可能不复位，导致电池组电压无法工作。 过流保护器 `PTC 电池组过大电流保护 该器件随温度升高，电阻线性变大，当电流或温度升高到某一定值时， 阻值发生突变（变大），从而使电流变到 mA级，待温度下降，又会回复正常，可作为电池连 接片串入电池组中。 价格较高 保险丝 感应电路电流及温度 当电路中电流超过额定值或电池的温度商升到一定值时，保险丝熔 断使电路断开来保护电池组和用电器免遭破坏。 保险丝熔断后无法恢复，需要及时更换，比较麻烦。 很多人喜欢自己对镍氢电池进行放电，呵呵～～我以前也是，认为把电池的电彻底的用到 干干净净的，在充电，以为这样对电池好些，可以充的更满～～甚至用自制的小电池盒加 灯泡把电池放到一点电都不剩了，每次随身听用完电后都这样，甚至我的摩托车的电瓶我 也这样，用大灯放电，放到一点电都没有～～哈哈 其实这样对电池得伤害很大～我后面购 进一个 BCG-34HRC，白色带放电功能的充电器，在使用中发现，每当电压放到 1v的时候， 就自动转入充电了，也就是说 1V就是放电标准吧～～可怜我的电池以前都被我放到一点电 都没有的，向我的电池默哀……而且 sony介绍说，镍氢电池每隔使用十几隔循环后，用一 次放电功能，就可以恢复电池 98％的电力～～ Q.电池的工作电压? A.镍氢及镍镉电池，工作电压约在 1~1.4V，平均电压 1.2V，低於 1V表示过放电，锂电池， 目前的规格以 3~4.2V为主，平均电压为 3.6 or 3.7V，平均电压越高，表示能量也越高，以 上电压是指单一 CELL。 Q.何种电池有记忆效应? A.镍镉电池，但不是一次产生的，多次使用后，残余容量，会产生记忆效应，镍氢及锂电池， 不會产生记忆效应，可不必放电。 Q.电池容量如何计算? A.电池容量以 mAh表示，mA是指放电电流，h指时间(小时)，例如 1000mAh表示电池，表示 以 1000mA放电可达 1小时，但通常电池的容量，是以标示容量*0.2的电流放电(0.2C， C=capacity)，如 1000mAh是指以 200mA放电，可放电 5小時，以 1000mA(1C)放电的话，约 可放出 900mAh(90%)以上。 Q.电池的能量如何计算? A.电池除了容量外，还有一个电压的标示，如镍氢电池标示 1.2V / 1700mAh，表示他能提供 1.2V*1700mA*1h=2.04Wh---->Wh就是他的能量，1.2V表示放电时的平均电压，如锂电池 标示 3.7V，也是指平均放电电压。 Q.电池的保护裝置 A.一般单节镍氢电池，通常沒有加上保护裝置，锂电池因危险性高，无法承受过充电，过放 电、过电流及短路而产生危险，所以必需加裝保护电路，以防止因过度充电导致爆炸的危险， 或过放电、过电流使电池受损，短路造成高溫温燃烧等危险避免。 Q.电池寿命(CYCLE LIFE)? A.电池的寿命是指以电池规格的标准充电及放电，连续的做充放电测试，一般以 500次的 CYCLE后(有些厂商是以 300次)，容量还有标示的 80%表示，如 1000mAh的电池，第 500次放 电应能放出 800mAh的容量，此数据通常为试验室做出，在一定的条件下得到的数据，一般 CELL厂的保证为 60%(承认用规格)。 Q.电池的充电方式及条件? A.锂电池:定电流、定电压(per cell 4.2V)方式，以电流小於 1/10充电流表示充饱，充电时 许可温度约在 0-45度 C。镍氢电池:快充，定电压(per cell 1.8~2V)、定电流方式，-dV达 5-10mV或每分钟温度上升 1~2度 C表示充饱，或慢充，以 0.1C充 15小时，许可温度在 0-45 度左右。 下面是我从台湾的电源网站复制过来的，关于放电的说法……我已改成简体的了～～呵呵 原版繁体在后面～～请大家瞧瞧^_^ 请勿使用自制的放電器，如电阻、灯泡、马达电机、手电筒等 及设计不良的放电器材对电 池进行放电，可能造成电池的过度放电，使电池受损，当电池电压低于 O.85V的时候就为 过放电了，鎳氫电池是没有永久性的记忆效应，可不必刻意的放电，如果还是決意要放电 的话，最安全的方式，建议使用到您的用电设备(如数码相机等)出现低电压警告后，让他 它待机，一直至自动关机为止，且每月一次即可。 電池知識.doc 鎳氫電池正確使用方法.doc