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，因為正負(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)計就支持這種變化。而一次電池在給定的電池環(huán)境中兩個電極之間的電化學(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)計芯片通過記錄放電曲線可以抽樣計算出電池的電量。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不當(dāng)，同樣會造成電池容量不足，實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?哪些缺點?

Li-ion電池具有以下優(yōu)點：

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，如：

1)電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價格高(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，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)行各項濫用實驗，如外部短路、過充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池的安全性能。同時對電池進(jìn)行溫度沖擊實驗和振動、跌落、沖擊等力學(xué)性能實驗，考察電池在實際使用環(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，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，使用鎳氫電池能大大地延長設(shè)備工作時間。鎳氫電池另一優(yōu)點是：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，因為它內(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)點也是使它成為標(biāo)準(zhǔn)電源的重要因素。