镍氢电池知识
1.镍氢电池知识 Page 1 of 66, , May 20, 2022, 14:07 目录 第1章电池原理 第2章常用名词 第3章充电方式、充电效率及控制方法 第4章常见问题及分析 第5章组合电池知识 第6章的产品及特点 注：本文图片均为的产品 Page 2 of 66, , May 20, 2022, 14:07 1.什么是电池？ 2.电池的分类 3.一次电池与二次电池的异同 4.镍氢电池的电化学原理 5.镍氢电池的主要结构部件 第一章 电池原理 第 3 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07 1.电池的定义 电池是一种化学电源，是把化学能直接转化为电能的装置。它由两个不同成分的电化学活性电极组成。
2、正负极浸在能提供介质导电的电解液中，当与外界载体连接时，通过将其内部的化学能转化而提供电能。 Page 4 of 66, , May 20, 2022, 14:07 2、电池的分类 A 按工作性质分类： （1）一次电池：又称一次电池。如：锌锰干电池、锌汞电池、锂电池。 （2）蓄电池：又称二次电池，如：铅酸电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池 （3）后备电池：又称“激活电池”，即在使用前临时注入电解液或用其他方法激活的电池。如：镁银电池、铅高氯酸电池 （4）燃料电池：这类电池又称“连续电池”，即不断向电池内注入活性物质，使其连续放电的电池。 如：氢氧燃料电池、肼-空气燃料电池 第 5 页，共 66 页，202
3. 2022年5月20日 14:07 星期四 B.按电解质性质分类 按电解质性质可分为酸性电池（铅酸电池）、碱性电池（镍氢电池）、中性电池、有机电解质电池（锂离子电池，如Li-MnO2）、非水无机电解质电池（Li-SOCL2锂-亚硫酰氯）和固体电解质电池。 Page 6 of 66, 2022年5月20日 14:07 星期四 C.按活性物质的储存方式分类 按活性物质的储存方式可分为：活性物质储存在电极上，包括一次电池和二次电池；活性物质储存在电池外部，使用时传入电极内。此类型包括非再生燃料电池和再生电池。 第 7 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，14:07，星期四 3. 一次电池和二次电池有什么相同和不同之处？ 一次电池仅
4、可以一次放电，二次电池可以反复充放电。二次电池在放电过程中电极体积和结构都会发生可逆变化，因此在设计时必须调整这些变化，而一次电池的内部结构则简单得多，因为它不需要调整这些可逆变化。一次电池的质量容量和体积容量都比一般的充电电池大，但内阻（0.2-0.5）比二次电池大得多，所以负载能力较低。另外，一次电池的自放电比二次电池小得多。 Page 8 of 66, 2022, May 20, 14:07, 4、镍氢电池的电化学原理是什么？ 镍氢电池采用与镍镉电池相同的Ni氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱性溶液（主要是KOH）作为电解液； 第 9 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四 14:07 5.电池的主要结构部件有哪些？
5、电池的主要组成部分有：正极、负极、隔膜纸、盖帽、外壳、绝缘层。 Page 10 of 66, , May 20, 2022, 14:07 . 常用术语 1.标称容量 2.放电与放电倍率 3.开路电压、负载电压、标称电压 4.终止电压、中点电压 5.贮存寿命、循环寿命 6.内阻 7.自放电 Page 11 of 66, , May 20, 2022, 14:07 1.标称容量也叫额定容量，是指在一定的放电条件下，电池应提供的最小电量。IEC标准规定，镍氢电池在205环境下以0.1C充电16小时后，以0.2C放电至1.0V后，放出的电量即为电池的额定容量，以C5表示； 电池容量C=It，单位是Ah、mAh（1Ah=）
6. Page 12 of 66, , May 20, 2022, 14:07 2.放电与放电倍率 放电是指电池向外电路输送电流的过程，放电倍率是指放电的速率，最常用倍数（C的个数）来表示，数值上等于额定容量的倍数。 例如：容量C=电池，以0.2C放电，那么放电电流为I=0.2*600=120mA。 我们通常所说的0.2C、1C容量，就是在0.2C、1C放电倍率条件下放出的容量。 Page 13 of 66, , May 20, 2022, 14:07 3.开路电压、负载电压、标称电压 开路电压：断开外电路时，电池两端的电位差。 负载电压：电池输入电流时，电池两端的电位差。标称电压：电池的标称电压是指正常工作条件下的容量。
7、运行过程中显示的电压，镍氢电池标称电压为1.2V。 第14页 共66页 2022-05-20 星期四 14:07 4、终止电压、中点电压 终止电压 在电池放电测试中，规定放电结束的负荷电压。一般放电截止电压：0.2C放电到1.0V，1C放电到1.0V。中点电压是指电池放电到50%容量时的电压。主要用于衡量大电流放电系列电池的高倍率放电能力，是电池的重要指标。 第15页 共66页 2022-05-20 星期四 14:07 5、贮存寿命、循环寿命 贮存寿命 电池在规定条件下的贮存时间。贮存结束时，电池仍能保持规定性能。 循环寿命 电池在失效前可以实现的充电和放电循环次数。第 16 页，共 66 页，5 月 2 日，星期四
8. 0th, 14:07, 星期四 6.内阻 电池的内阻是指电池工作时，电流流过电池时所遇到的阻力，一般分为交流内阻和直流内阻。由于充电电池的内阻很小，所以在测量直流内阻时，电极容量会发生极化，产生极化内阻，所以不能测出其真实值。但测量其交流内阻，可以避免极化内阻的影响，得到真实内阻值。 Page 17 of 66, 2022, 5月 20, 14:07, 星期四 7.自放电是指电池在充电或储存时，由于各种原因引起的容量损失现象。 第 18 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，14:07，星期四 第三章 充电方式、充电效率及控制方法 1. 电池的常见充电方式 2. 镍氢电池的标准充电 3. 快速充电对电池性能的影响 4. 脉冲充电及其对电池性能的影响 5. 涓流充电 6
9.充电效率 7.充电控制方法 第19页共66页, 2022年5月20日星期四, 14:07 1.常见的电池充电方法 1.恒流充电 在整个充电过程中，充电电流为一定值，是镍氢电池常用的充电方法； 2.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，有时镍氢电池也采用此方式充电； 3.恒流恒压充电 先用恒定电流CC对电池充电，当电池电压升到一定值时，电压保持不变CV，电路中电流下降到很小值并最终趋于0，锂离子电池采用这种充电方式。 第 20 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07 2.电池的标准充电 IEC 国际标准规定的镍氢电池的标准充电和放电是：首先将电池以 0.2C 放电至 1
10.0V/颗，再以0.1C充电16小时，搁置1小时，再以0.2C放电到1.0V/颗，此为电池的标准充放电。优点：充电电路简单缺点：充电时间长 Page 21 of 66, 2022, May 20, 14:07, 3.快充与快速充电对电池性能的影响一般镍氢电池业界把0.2C/0.3C充电称为快速充电；而0.5C1.5C充电则称为快速充电；此充电方式必须设定适当的充电截止条件，否则容易过充，因为充电电流很大，过充之后，产生的氧气来不及消耗，会造成内压增大，电池变形、漏液等不良现象，同时其电气性能也会明显下降。其优点是：充电时间短。 第 22 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，14:07，
11. 星期四 4. 脉冲充电及其对电池性能的影响 脉冲充电一般采用边充边放的方式，比如充电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下还原为电解液。不但限制了内部电解液汽化量，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有容量。从电化学角度看，脉冲充电是电池充电的最佳方式。 Page 23 of 66, , May 20, 2022, 14:07 5. 涓流充电 涓流充电一般用于备用电源，采用1/201/30C持续充电。这种充电方式对电池性能没有影响。 第 24 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07 6、充电效率是指电池在一定的放电条件下，放电到一定的截止电压时的容量和放电效率。
12.输入电池容量的比率可按照以下公式计算：充电效率=（放电电流*放电至截止电压的时间/充电电流*充电时间）*100%。充电效率受充电速率和环境温度的影响。充电时充电电流必须在一定范围内。如果电流太小或太大，充电效率很低。由于电池仍有自放电，电池无法充满电。第 25 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07 7.充电控制方法为了防止电池过充，需要控制充电终点。当电池充满时，会有一些特殊的信息可用来确定充电是否到达终点。 防止电池过充的方法一般有六种：峰值电压控制 dT/dt 控制 maxT 控制 -V 控制 时序控制 0V 控制 第 26 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四
13. , 14:07 , 星期四 第四章 电池常见问题及分析 1.电池使用时注意事项有哪些？ 2.电池的储存条件 3.什么是过充电？对电池性能有什么影响？ 4.什么是过放电？对电池性能有什么影响？ 5.电池放电时间短的可能原因有哪些？ 6.电池零电压或低压的原因 7.电池组零电压或低压的原因 8.电池及电池组无法充电的原因 9.电池组无法放电的原因 10.充电发热 11.电池鼓胀、漏液的原因 12.电池可以储存多久 第27页，共66页，2022年5月20日，14:07，星期四 1.电池使用时注意事项有哪些？ 1.仔细阅读电池说明书，使用推荐的电池； 2.检查电器及电池的触点是否干净，必要时可用湿布擦拭，并按正确
14.按极性方向安装； 3.请勿让儿童在没有成人监督的情况下更换电池。小型电池如AAA应放在儿童接触不到的地方。 4.不要混合使用新旧电池或不同型号的电池。 5.不要试图通过加热，充电或其他方法再生一次电池。 第28页，共66页，星期四，2022年5月20日，14:07 6.不要将电池短路。 7.不要加热电池或将电池扔进水中。 8.不要拆卸电池。 9.使用电器后应关闭开关。 10.应将电池从长期不使用的电器中取出。 11.电池应存放在阴凉干燥且无阳光直射的地方。 第29页，共66页，星期四，2022年5月20日，14:07 特别提醒，不同的电池可以混合使用。 过度充电会造成内压升高，电池变形、漏液等不良现象；过度放电会使内压升高，正负极间接触不良。
15、活性物质的可逆性被破坏，容量衰减。 Page 30 of 66, , May 20, 2022, 14:07 2、电池储存条件 根据IEC标准，电池应储存在温度为205，湿度为（6520）％的环境中。 Page 31 of 66, , May 20, 2022, 14:07 环境温度对电池性能有什么影响？ 在所有环境因素中，温度对电池的充放电性能影响最大，因为电极/电解液界面的电化学反应与环境温度有关，而电极/电解液界面被视为电池的心脏。温度下降，电极的反应速率也会下降。一般来说，温度越高，充电电压越低，自放电越大；反之，温度越低，充电电压越高，自放电越小。 当温度过高或过低时，也会对电池容量和内阻造成一定的影响，尤其是在低温下。
16、容量低，内阻增大。 Page 32 of 66, , May 20, 2022, 14:07 3、什么是过充电？对电池性能有什么影响？ 过充电是指电池经过一定的充电过程，充满电后继续充电的行为。如果充电电流过大，或者充电时间过长，产生的氧气来不及消耗，就可能造成内压升高，电池变形、漏液等不良现象。同时其电气性能也会明显下降。 Page 33 of 66, , May 20, 2022, 14:07 4、什么是过放电？对电池性能有什么影响？ 当电池将内部储存的电量放完，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电。 一般而言，过度放电会使电池内压升高，破坏正负极活性物质的可逆性，即使充电也只能部分恢复，容量也会明显衰减。第34页，
17. 共66页 2022年5月20日 14:07 星期四 5.电池放电时间短的可能原因有哪些？ 1.电池没有充满电，如充电时间不足，充电效率低等。 2.放电电流过大，导致放电效率下降，缩短放电时间 3.电池放电时环境温度过低，放电效率下降； 第35页 共66页 2022年5月20日 14:07 星期四 6.电池零电压或低压原因 1.电池外部短路或过充、反充（强制过放） 2.电池持续高倍率大电流过充电，导致电池电芯膨胀，正极直接接触短路。 3、电池内部发生短路或微短路，如：正负极板上的毛刺刺穿隔膜纸而发生短路，正负极板摆放不当，造成极板短路，或正极板接触钢壳发生短路，负极掉入隔膜纸，隔膜纸
18、不良，正极耳接触负极片短路。 第 36 页共 66 页, 星期四, 五月 20, 2022, 14:07 7、电池组零电压、低压原因 1、单块电池零电压？ 2、插头短路、断路，与插头连接不良。 3、引线与电池脱焊或焊接不良。 4、电池内部连接错误，连接片与电池之间有漏电、焊接不良、脱焊等现象。 5、电池内部电子元器件连接不正确或损坏。 第 37 页共 66 页, 星期四, 五月 20, 2022, 14:07 8.电池及电池组无法充电的原因 1.电池零电压或电池组内有零电压电池 2.电池组连接错误，内部电子元器件及保护电路异常 3.充电设备故障，无输出电流； 4.外界因素导致充电效率过低（如极低或极高温度）
19. 第 38 页共 66 页, 星期四, 五月 20, 2022, 14:07 9. 电池组放电不了的原因 1.电池在存放使用后寿命减少； 2.充电不足或充不进电； 3.环境温度过低； 4.放电效率低。 例如普通电池在大电流放电时，内部物质的扩散速度跟不上反应速度，造成电压急剧下降，无法放电。 第 39 页共 66 页, 星期四, 五月 20, 2022, 14:07 10. 充电发热 电池充满电后再继续充电，就认为是过充，由于正极 Ni(OH)2 已基本转化为 NiOOH，电池电位在此温度下达到平衡值（最大值），此时外部恒流过充电使 OH- 氧化，产生氧气。 化学反应：4OH--e O2 + 2H2O + 热量该化学反应生成
20. 产生大量的热量，导致整个电池系统的温度升高，所以此时温度急剧上升。 Page 40 of 66, , May 20, 2022, 14:07 11. 电池鼓包、漏液可能的原因有哪些？ 电池发生内部或外部短路，形成大电流，产生大量热量，使电池内压升高，防爆球来不及打开，引起爆炸。其中外部短路（特别是多块电池组合）最有可能发生。 Page 41 of 66, , May 20, 2022, 14:07 12. 电池可以存放多久？ 理论上电池在存放时总是有能量损失的，电池本身固有的电化学结构决定了电池容量必然会损失，主要原因是自放电。 通常自放电的大小与正极材料在电解液中的溶解度及加热后的不稳定性（易自放电）有关。
21.解答）充电电池的自放电比一次电池高很多，不同种类的电池月自放电率也不同。 Page 42 of 66, , May 20, 2022, 14:07 第五章 组合电池的基本知识 近年来，随着科技的不断进步，各种高科技电器如雨后春笋般涌现，电池不可避免地成为这些产品的核心备件，如手机、无绳电话、笔记本电脑、小型相机等。然而这些电器中电池都是成组使用的，所以组合电池的基本知识是我们销售人员、跟单员和包装工程技术人员必须了解和掌握的。 Page 43 of 66, , May 20, 2022, 14:07 1.组合电池对单体电池的要求，主要要求容量均匀，内阻一致。如果一组电池的容量不均匀，则会导致电池的容量不均匀。
22.内阻不一致会造成容量较低或内阻较大的电池过早失效，从而导致整个电池组失效。 Page 44 of 66, , May 20, 2022, 14:07 2.组合方式 串联组合：电池正负极首尾相连，容量为单只电池标称容量。 并联组合：电池正极接正极，负极接负极，标称电压为单只电池标称电压。 混合组合：混合组合是指串联组合与并联组合同时出现的组合，一般有先串后并和先并后串两种类型。 第 45 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07 3.电池封装常用材料 PVC 面垫 电子元件（保护元件） 连接件 第 46 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07 贝特瑞的产品与特点 第 47 页，共 66 页
23., 星期四, 五月 20, 2022, 14:07, 镍氢电池的特点 镍氢电池是镍镉电池的新发展，体积能量密度高，环保无记忆效应，受到广大用户的欢迎。容量大，可大电流放电，可充电次数可达 1000 次，价格也越来越合理（预计未来 35 年内成本每年下降 3%），再加上现有的镍镉电池充电设施都可以使用，因此镍氢电池得到广泛应用。 Page 48 of 66, 星期四, 五月 20, 2022, 14:07, 镍氢电池的优点 成本低 快充性能好 循环寿命长 无记忆效应 无污染 绿色电池 温度范围广 安全性能好 Page 49 of 66, 星期四, 五月 20, 2022, 14:07, Ni
24. 镍氢电池的应用 镍氢电池目前的应用领域远不仅限于移动通讯和移动计算应用，而是涉及各种应用领域，例如专业和消费类电动工具、视频设备、无绳真空设备以及个人便携式设备。这些应用领域涵盖各种具体应用，从电信设备的UPS系统和电动汽车到电动自行车、照明设备甚至美容工具的电源。 Page 50 of 66, , May 20, 2022, 14:07 发展前景 镍氢电池是继镉镍电池之后的新一代高能二次电池，以其高容量、高功率、无污染等特点而受到人们的青睐，是当今二次电池的重要发展方向之一。 1999年8月，国家经贸委叫停了镉镍电池项目1。
25、另外，根据欧盟电子指令：欧美淘汰镉、镍电池的步伐也已加快，我国发展镍氢电池的黄金时机已经到来。 第 51 页共 66 页 2022 年 5 月 20 日 14:07 星期四 我们的产品 1.民用高容量电池，国内容量最高之一 2.低自放电电池最新产品，技术领先 3.工业配套电池OEM/ODM生产 4.低成本电池镍镉电池替代品 5.10C以上大容量电池放电高功率电池 6.15Min快速充电的快充电池 7.高温电池70可用，性能优越 8.充电器及电池配件最新发展方向 第 52 页共 66 页 2022 年 5 月 20 日 14:07 星期四 产品展示-民用电池 第 53 页共 66 页 2022 年 5 月 20 日 14:07 星期四 卡挂电池
26. Page 54 of 66, , May 20, 2022, 14:07 工业配套电池 Page 55 of 66, , May 20, 2022, 14:07 BPI充电器 Page 56 of 66, , May 20, 2022, 14:07 专注高容量镍氢电池 中国大陆镍氢电池行业真正能做到低自放电电池的容量电池厂家之一 百特瑞推出与三洋相同功能的新品--低自放电电池 Page 57 of 66, , May 20, 2022, 14:07 高容量镍氢电池拥有超高的容量，保证足够的放电时间，使得我公司的高容量电池在民用市场特别是数码市场独树一帜，所采用的钢带负极工艺可与国外松下、三洋、汤姆相媲美。
27.与谦、GP等知名大厂所采用的工艺相同，可彻底解决铜网带来的不良因素，在一致性、可靠性上取得质的提升。采用钢带负极替代传统铜网，使电池出现0V、低电压的可能性降低10倍以上。此项技术我司已充分运用，对低容量工业配套电池降低短路率/低电压有非常明显的效果。 Page 58 of 66, , May 20, 2022, 14:07 Page 59 of 66, , May 20, 2022, 14:07 低自放电电池 1.低自放电电池是针对目前民用镍氢电池长期存放后电压下降快，不能立即使用，自放电大的问题而推出的新产品。 2、本产品除了具有储存过程中电压下降缓慢、荷电保持率高等特点外，还具有长期储存后容量恢复快、循环寿命长的特点。
28、性能较普通镍氢电池有很大提高，是三洋推出（低自放电电池）后，我公司众多技术人员经过一年多艰苦努力的结果，现已成功开发并量产。 第 60 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，14:07，星期四 产品展示 第 61 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，14:07，星期四 产品特点 适用范围广：适用于任何地方、任何设备 电池寿命长：可循环使用 1000 次以上 即用即用：本身电量直逼干电池 可长期存放：理想的“待机王” 性能卓越：是普通干电池的数倍 第 62 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07 放电曲线对比 第 63 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07 高温储存时电压曲线对比 第 64 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07 电池寿命 第 65 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四， 2022 年 14:07 产品图片 第 66 页，共 66 页，2022 年 5 月 20 日，星期四，14:07