（镍氢）电池基本知识培训.pptx

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2021年11月25日星期四 营销中心工作人员 2021年11月25日星期四 2.一次电池与二次电池 2.1.定义 二次电池定义：能把化学能转化为电能，又能把电能转化为化学能的装置； 一次电池定义：只能把化学能转化为电能，不能再把化学能转化为电能的装置； 2.2.区别 1.二次电池可逆，而一次电池不可逆； 2.二次电池自放电大于一次电池（相对而言） 3.从内阻上看，二次电池内阻小于一次电池（二次电池的负载能力强于一次电池）。 3.镍氢电池的电化学原理 镍氢电池以Ni的氧化物为正极，以储氢金属为负极，以碱性溶液（主要是KOH）为电解液。 镍氢电池在充电时： 正极反应：Ni(OH)2H2O–e- 负极反应：M+H2OMH+OH- 镍氢电池在放电时： 正极反应：- 负极反应：MH+OH-M+H2O1 标准： 镍氢电池标准为-2：2003； 电池常用国家标准： 镍氢电池标准为GB/、GB/； 常用电池标准还有日本工业标准JIEC，国际电工委员会（），是由各国电工委员会组成的全球性标准化组织，其宗旨是促进世界电气电子领域的标准化。

IEC标准是国际电工委员会制定的标准。 五、镍氢电池主要结构成分 正极：氢氧化钴、氧化钴、添加剂、基质（泡沫镍） 负极：（储氢合金、基质（钢带、钢网、铜网、泡沫镍） 电解液：（主要由KOH组成的水溶液） 隔膜纸 密封圈 正极盖帽 电池壳 6、电池内阻是指电池工作时，电流流过电池时遇到的阻力，由欧姆内阻和极化内阻两部分组成。电池内阻太大，会导致放电工作电压较低，放电时间较短。内阻的大小主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响，是衡量电池性能的重要参数。 注：一般以充电态内阻为标准。测量电池内阻需用专门的内阻仪，不能用万用表的欧姆表来测量 7、电池电压 7.1标称电压 电池的标称电压是指正常工作时显示的电压。二次镍镉、镍氢电池的标称电压为1.2V；二次锂电池的标称电压为3.6V。 7.2开路电压 开路电压是指电池不工作时，即电路中无电流流过时，电池正负极之间的电位差。工作电压又称端电压，是指电池工作时，即电路中有电流流过时，电池正负极之间的电位差。 8、电池容量：电池的容量分为额定容量和实际容量。电池的额定容量是指电池设计、制造时规定或保证的，在一定的放电条件下，应放出的最低电量。

IEC标准规定，镍镉、镍氢电池在205环境下，以0.1C充电16小时，再以0.2C放电至1.0V时，所放出的电量即为电池的额定容量； , 25, 2021 11.放电平台 镍氢充电电池的放电平台，通常是指电池在一定的放电制度下，放电时，电池的工作电压比较稳定的电压范围，其值与放电电流有关，电流越大，其值越低，标准充电后，搁置10分钟，以任意放电电流率放电至1.2V，是衡量电池好坏的重要标准。 12.IEC对镍氢充电电池的识别方法 按照IEC标准，镍氢电池的识别由5部分组成。 02）电池尺寸信息：包括圆形电池的直径、高度，方形电池的高度、宽度、厚度，数值以斜线分隔，单位：mm03）放电特性符号：L表示适合放电电流率在0.5C以内，M表示适合放电电流率在0.5-3.5C以内，H表示适合放电电流率在3.5-7.0C以内05）电池连接器：CF代表无连接器，HH代表电池拉式串联连接器用连接器，HB代表电池条形并联串联连接器用连接器。例如：HF18/07/49代表宽度为18mm、厚度为7mm、高度为49mm的方形镍氢电池，/62HH代表放电率在0.5C-3.5之间的镍镉电池、高温串联单体电池（无连接器）、直径为33mm、高度为62mm。

2021年11月25日 星期四 14.电池安全测试项目 21）重物撞击试验 15.镍氢电池充电方法 01）恒流充电：整个充电过程中，充电电流为一定值，此种方式最为常见； 02）恒压充电：充电过程中，充电电源两端维持恒定值，随着电池电压的升高，电路中电流逐渐减小； 03）恒流恒压充电：先以恒定电流（CC）对电池进行充电。 当电池电压上升到某一值后，电压保持不变(CV)，而电路中的电流则下降到很小的值，最终趋于0。 16、镍氢电池的标准充放电 IEC国际标准规定，镍氢电池的标准充放电为：先将电池以0.2C放电至1.0V/只，再以0.1C充电16小时，搁置1小时，再以0.2C放电至1.0V/只，此为电池的标准充放电。 17、脉冲充电及其对电池的影响 脉冲充电一般采用边充边放电的方式，即充电5秒，放电1秒，这样，充电过程中产生的氧气大部分会在放电脉冲作用下被还原为电解液。 不仅限制了内部电解液的气化量，而且对于那些已经严重极化的旧电池，用这种充电方式充放电5-10次后，就会逐渐恢复或接近原容量。18、充电效率充电效率是指电池在充电过程中所消耗的电能转换成电池所能储存的化学能的程度的量度。它主要受电池工艺和电池的工作环境温度的影响。一般环境温度越高，充电效率越低。

一般衡量的标准有两个： 1、放电容量/充电容量*100%； 2、充电容量/实际电池容量*100%（目前我司用来衡量充电器与电池的兼容性）。 19、涓流充电 涓流充电是为了弥补电池充满电后自放电造成的容量损失，一般采用脉冲电流充电来达到上述目的。 20、放电效率 放电效率是指在一定的放电条件下，端电压实际放出的电量与额定容量之比，主要受放电率、环境温度、内阻等因素影响，一般放电率越高，放电效率越低，温度越低，放电效率越高。 计算方法：实际放电容量/额定容量*100% 21、电池输出功率 电池的输出功率是指单位时间内输出能量的能力，是根据放电电流I和放电电压计算出来的，P=U*I，单位是瓦特。 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大于用电器消耗的功率，既不经济，又可能损坏电池。容量和能量的区别：容量大并不代表能量高，同样的容量，放电平台高，能量也比较高。22、荷电保持力是衡量电池稳定性的指标之一；是指电池在开路状态下，在一定的环境条件下，保持所储存电量的能力。自放电主要受制造工艺、材料、贮存条件等影响，自放电是衡量电池性能的主要参数之一。

一般来说电池储存温度越低，自放电率越低。但要注意过低或过高的温度都可能损坏电池，使其无法使用。EC荷电保持率标准及测试方法：镍氢电池充满电后（0.1C充电16小时），在温度205，湿度（6520）%的环境下开路放置28天。0.2C放电容量达到初始容量的60%。自放电计算方法：储存后放电容量/电池初始容量*100%我司目前的荷电保持率为：（含），（含）约为80%； ~，~约为60%EC规定了镍氢电池循环寿命的测试方法：电池以0。01）0.1C充电16小时，再以0。C放电2小时30分钟（一个循环）02）0。25C充电3小时，10 25C放电2小时20分钟（2-48个循环）03）0。25C充电3小时，10 0V（第49个循环）04）0。1C充电16小时，搁置1小时，再以0。C放电到1.0V（第50个循环）。对于镍氢电池，重复1-4次共400次循环后，再以4-5次共500次循环，0。C放电时间应大于3小时。 我们的镍氢电池循环寿命测试方法：方法1：重复该过程，直至容量衰减到初始容量的60％。

方法二：步进，直至容量衰减到初始容量的60%。 方法三 EC 循环寿命试验 24.短路试验 将充满电的电池在防爆箱中用100mΩ内阻丝将正负极连接短路，电池不应爆炸、起火。我公司试验方法：将电池以0。0V、0.5C 充电，搁置15min，点焊640mm 正负极纯片，再用金属夹子将两块镍片夹紧，置于密封容器内，1h 后检查电池有无爆炸、破裂现象。 25.温升试验 将电池充满电后放入烘箱中，以5 度/min 的速度从室温升温，当烘箱温度达到130 时，保持30 分钟，电池不应爆炸、起火。 我公司测试方法：将电池以0. 0V、0.5C充电，搁置，放入高温箱内，加热到150℃，再搁置10min，然后开烘箱冷却。检查电池有无爆炸、破裂、起火现象。 26、耐过充电性测试 IEC规定的NiMH电池耐过充电性标准测试为：将电池以0.2C放电至1.0V/只，再以0.1C持续充电48小时，电池不应变形、漏液，过充电后从0.2C放电至1.0V所需时间应大于5小时。 （规格书上写明我公司现行的耐过充测试标准为：1C充电电池过充测试标准：1C充电90分钟；0.5C充电电池过充测试标准：0.5C充电180分钟；其它电池均采用IEC标准进行测试。

27、跌落试验将电池或电池组完全充电后，从1m高处跌落到混凝土（或水泥）地板上三次，获得随机方向的冲击力。 28、镍氢电池振动试验方法电池以0.2C放电至1.0V后，以0.1C充电16小时，放置24小时后，在下列条件下振动：振幅：0.8mm 电池在10HZ-55HZ之间振动，振动速率以每分钟1HZ增加或减少，电池电压变化应在0.02V之间，内阻变化应在5mΩ以内。 （振动时间为90mi 29.冲击试验将电池充满电后，将硬棒水平放置在电池上，用20磅的重物从一定高度落下撞击硬棒，电池不应爆炸或起火。 30.穿透试验将电池充满电后，用一定直径的钉子刺入电池中心，将钉子留在电池内，电池不应爆炸或起火。 31.防火试验将充满电的电池放置在带有特制保护罩的加热装置上燃烧，不会有碎片穿过保护罩。