值得收藏的鋰電池基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)答!

時(shí)間:2019-02-19 10:14來(lái)源:北京匯智慧眾汽車技術(shù)研究院 作者:綜合報(bào)道
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     1.什么是鋰離子電池電池的容量?
 
      電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。電池的額定量是指設(shè)計(jì)與制造電池時(shí)規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下,應(yīng)該放出最低限度的電量。Li-ion規(guī)定電池在常溫、恒流(1C)恒壓(4.2V)控制的充電條件下充電3h,電池的實(shí)際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實(shí)際電量,主要受放電倍率和溫度的影響(故嚴(yán)格來(lái)講,電池容量應(yīng)指明充放電條件)。容量常見(jiàn)單位有:mAh、Ah=1000mAh)。
 
     2.什么是電池內(nèi)阻?
 
      是指電池在工作時(shí),電流流過(guò)電池內(nèi)部所受到的阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大,會(huì)導(dǎo)致電池放電工作電壓降低,放電時(shí)間縮短。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)。注:一般以充電態(tài)內(nèi)阻為標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測(cè)量,而不能用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量。
 
     3.什么是開(kāi)路電壓?
 
      是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無(wú)電流流過(guò)時(shí),電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差。一般情況下,Li-ion充滿電后開(kāi)路電壓為4.1-4.2V左右,放電后開(kāi)壓為3.0V左右,通過(guò)電池的開(kāi)路電壓,可以判斷電池的荷電狀態(tài)。
 
     4.什么是工作電壓?
 
      又稱端電壓,是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過(guò)時(shí)電池正負(fù)極之間電勢(shì)差。在電池放電工作狀態(tài)下,當(dāng)電流流過(guò)電池內(nèi)部時(shí),不需克服電池的內(nèi)阻所造成阻力,故工作電壓總是低于開(kāi)路電池,充電時(shí)則與之相反。Li-ion的放電工作電壓在3.6V左右。
 
     5.什么是放電平臺(tái)?
 
      放電平臺(tái)是恒壓充到電壓為4.2V并且電電流小于0.01C時(shí)停充電,然后擱置10分鐘,在任何們率的放電電流下下放電至3.6V時(shí)的放電時(shí)間。是衡量電池好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。
 
     6.什么是(充放電)倍率?時(shí)率?
 
      是指電池在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需要的電流值,它在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù),通常以字母C表示。如電池的標(biāo)稱額定容量為600mAh為1C(1倍率),300mAh則為0.5C,6A(600mAh)為10C.以此類推。
 
      時(shí)率又稱小時(shí)率,時(shí)指電池以一定的電流放完其額定容量所需要的小時(shí)數(shù).如電池的額定容量為600mAh,以600mAh的電流放完其額定容量需1小時(shí),故稱600mAh的電流為1小時(shí)率,以此類推。
 
     7.什么是自放電率?
 
      又稱荷電保持能力,是指電池在開(kāi)路狀態(tài)下,電池所儲(chǔ)存的電量在一定條件下的保持能力。主要受電池制造工藝、材料、儲(chǔ)存條件等因素影響。是衡量電池性能的重要參數(shù)。
 
      注:電池100%充電開(kāi)路擱置后,一定程度的自放電正常現(xiàn)象。在GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定LI-ion后在20±2℃條件下開(kāi)條件下開(kāi)路擱置28天?稍试S電池有容量損失。
 
     8.什么是內(nèi)壓?
 
      指電池的內(nèi)部氣壓,是密封電池在充放電過(guò)程中產(chǎn)生的氣體所致,主要受電池材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素影響。其產(chǎn)生原因主要是由于電池內(nèi)部水分及有機(jī)溶液分解產(chǎn)生的氣體于電池內(nèi)聚集所致。
 
      高倍率的連續(xù)過(guò)充,會(huì)導(dǎo)致電池溫度升高、內(nèi)壓增大,嚴(yán)重時(shí)對(duì)電池的性能及外觀產(chǎn)生破壞性影響,如漏液、鼓底,電池內(nèi)阻增大,放電時(shí)間及循環(huán)壽命變短等。
 
      Li-ion任何形式的過(guò)以都會(huì)導(dǎo)致電池性能受到嚴(yán)重破壞,甚至爆炸。幫Li-ion在充電過(guò)程中需采用恒流恒壓充電方式,避免對(duì)電池產(chǎn)生過(guò)充。
 
     9.為什么電池要儲(chǔ)存一段時(shí)間后才能包裝出貨?
 
      電池的儲(chǔ)存性能是衡量電池綜合性能穩(wěn)定程度的一個(gè)重要參數(shù)。電池經(jīng)過(guò)一定時(shí)間儲(chǔ)存后,允許電池的容量及內(nèi)阻有一定程度的變化。經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的儲(chǔ)存,可以讓內(nèi)部各成分的電化學(xué)性能穩(wěn)定下來(lái),可以了解該電池的自放電性能的大小,以便保證電池的品質(zhì)。
 
     10.為什么要化成?
 
      電池制造后,通過(guò)一定的充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活,改善電池的充放電性能及自放電、儲(chǔ)存等綜合性能的過(guò)程稱為化成,電池粉有經(jīng)過(guò)化成后才能體現(xiàn)真實(shí)性能。
 
     11.什么是分容?
 
      電池在制造過(guò)程中,因工藝原因使得電池的實(shí)際容量不可能完全一致,通過(guò)一定的充放電制度檢測(cè),并將電池按容量分類的過(guò)程稱為分容。
 
     12.什么是壓降?
 
      電池按定性充電至80%以上,測(cè)量其電池空載電壓。5W/2W電池 作為負(fù)載連接電池正負(fù)極端開(kāi)關(guān)作為電池的斷路,通路的裝置進(jìn)行串聯(lián)。打開(kāi)開(kāi)關(guān)后5秒電壓下降不大于0。4V,為合格主要為測(cè)試電池負(fù)載性能。
 
     13.什么是靜態(tài)電阻?
 
      即放電時(shí)電池內(nèi)阻。
 
     14.什么是動(dòng)態(tài)電阻?
 
      即充電時(shí)電池內(nèi)阻。
 
     15.什么是電池的負(fù)載能力?
 
      當(dāng)電池的正負(fù)極兩端連接在用電器上時(shí),帶動(dòng)用電器工作時(shí)的輸出功率,即為電池的負(fù)載能力。
 
     16.什么是充電效率?什么是放電效率?
 
      充電效率是指電池在充電過(guò)程中所消耗的電能轉(zhuǎn)化成電池所能儲(chǔ)蓄顧的化學(xué)能程度的量度。主要受電池工藝,配方及電池的工作環(huán)境溫度影響,一般環(huán)境溫度越高,則充電效率要低。
 
      放電效率是指在一定的放電條件下放電至終點(diǎn)電壓所放出的實(shí)際電量與額定容量之比,主要受放電倍率,環(huán)境溫度,內(nèi)阻等到因素影響,一般情況下,放電倍率越高,則放電效率越低。溫度越低,放電效率越低。
 
     17.目前常見(jiàn)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(dòng)電話等到)中,每種充電電池都具自已獨(dú)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(hào)電池對(duì)比,鎳氫電池容量是鎳鎘電池的二倍。這意味著在不為用電設(shè)備增加額外重量時(shí),使用鎳氫電池能大大地延長(zhǎng)設(shè)備工作時(shí)間。鎳氫電池另一優(yōu)點(diǎn)是;A大大減少了處鎘電池中存在的:“記憶效應(yīng)”問(wèn)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?yàn)樗鼉?nèi)部沒(méi)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(duì)于旬?dāng)z像機(jī)和筆記本電腦之類的用電設(shè)備來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。Li-ion完全沒(méi)有“記憶效應(yīng)”和不含有毒物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)也是使它成為標(biāo)準(zhǔn)電源的重要因素。
 
     18.目前在使用和研究的“綠色電池”有哪些?
 
      新型綠色環(huán)保電池是指近年來(lái)已經(jīng)投入使用或正在研制開(kāi)發(fā)的一類高性能、無(wú)污染的電池。目前已經(jīng)大量使用的鋰離子蓄電池、金屬氫化物鎳蓄電池和正在推廣使用的無(wú)汞堿性鋅錳電池以及正在研制開(kāi)發(fā)的鋰或鋰離子塑料蓄電池、燃燒電池、電化學(xué)儲(chǔ)能超級(jí)電容器都屬于新型綠色環(huán)保電池的范疇。此外,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用的利用太陽(yáng)能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的太陽(yáng)電池。
 
     19.什么電池將會(huì)主宰電池市場(chǎng)?
 
      隨著照相機(jī),移動(dòng)和無(wú)繩電話,筆記本電腦,帶圖像,聲音的多媒體設(shè)備在家用電器中占據(jù)越來(lái)越重要的位置,與一次電池相比較,二次電池即可充電式電池也大量的應(yīng)用到這些領(lǐng)域中。而二次充電電池將向體積小,重量輕,容量,智能化的方向發(fā)展。
 
     20.什么是鋰離子蓄電池?
 
      是指以鋰離子為反應(yīng)活性物質(zhì)的可充式電池,當(dāng)電池放電到終止電壓后能夠再充電,以恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。
 
     21.鋰離子蓄電池的工作原理?
 
      放電時(shí),鋰與碳的相嵌化合物中的鋰,從負(fù)極溶解形成鋰離子到電解液中,穿過(guò)電解液并在正極晶體中嵌入形成嵌入化合物.充電時(shí),在正極嵌入的鋰離子重新回到電解液中,然后在負(fù)極上與碳形成嵌入化合物,周而復(fù)始.
 
     22.鋰離子蓄電池與鎳/鎘、鎳/氫、鉛酸蓄電池相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?
 
      比能量高,自放電率低,高低溫性能好和充放電壽命長(zhǎng)。
 
     23.何為電池的平均電壓?
 
      電池放電時(shí),從開(kāi)始到放電終止時(shí)的電壓平均值。
 
     24.何為電池的能量密度?
 
      指電池的單位體積所含的電能。
 
      25.何為電池的容量?
 
      指電池內(nèi)的活性物質(zhì)參加電化學(xué)反應(yīng)所能放出的電能稱為電池的容量。
 
     26.何為電池的設(shè)計(jì)容量?
 
      根據(jù)電池內(nèi)所含活性物質(zhì)的量,從電化學(xué)理論計(jì)算電池的容量稱為設(shè)計(jì)容量。
 
     27.何為電池額定容量?
 
      指電池經(jīng)設(shè)計(jì)后,經(jīng)電池制程過(guò)程的影響,電池所能達(dá)到容量稱為額定容量。
 
     28.鋰離子蓄電池的工作溫度范圍?
 
      充電 -10—45℃;放電 -30—55℃。
 
     29.何為電池的倍率放電?
 
      指放電時(shí),放電電流(A)與額定容量(A•h)的倍率關(guān)系表示。
 
     30.何為電池的小時(shí)率放電?
 
      按一定輸出電流放完額定容量所需的小時(shí)數(shù)數(shù),稱為放電時(shí)率。
 
     31.鋰離子蓄電池由那些原材料組成?
 
      正極活性物質(zhì),負(fù)極活性物質(zhì),集流片,隔膜,電解液,外殼等材料組成。
 
     32.鋰離子蓄電池型號(hào)與電池的那些特征有關(guān)?
 
      電池的外形長(zhǎng)、寬、高及電池的容量。
 
     33.影響鋰離子電池循環(huán)性能的兩個(gè)最重要的因素是什么?
 
      活性物質(zhì)的性質(zhì)和雜質(zhì)的種類、含量。
 
     34.如何在生產(chǎn)過(guò)程中控制電池內(nèi)部的水分?
 
      ①作好防潮、防濕處理。
 
      ②縮短操作時(shí)間,減少極片在空氣中暴露時(shí)間。
 
      ③合理正確地進(jìn)行烘烤作業(yè)。
 
      ④盡量在干燥環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。
 
     35.鋰離子蓄電池的活性正極材料是什么?
 
      鋰鹽;如鈷酸鋰,錳酸鋰,鎳酸鋰等。
 
     36.鋰離子蓄電池的活性負(fù)極材料是什么?
 
      石墨粉。
 
     37.電極材料為何要加入導(dǎo)電劑?
 
      在電池工作時(shí),電池的活性物質(zhì)無(wú)論充放電都不會(huì)溶解在電解液中,為加強(qiáng)活性物質(zhì)與網(wǎng)柵、集流片的接解導(dǎo)電性,而加放導(dǎo)電劑。
 
     38.鋰離子蓄電池的電解液的組成是什么?
 
      常用的為六氟磷酸鋰,四氟磷酸鋰(LiPF6、LiClO4)等。
 
     39.配料的目的是什么?
 
      使活性物質(zhì)分散均勻,便于拉漿均勻,上漿量恒定。
 
     40.正、負(fù)極片拉漿的三個(gè)基本參數(shù)。
 
      拉漿溫度、速度、敷料量。
 
     41.如何控制極片的敷料量?
 
      根據(jù)正負(fù)極漿料的固含量、比重調(diào)節(jié)拉漿機(jī)機(jī)頭刀具間隙,控制拉漿的厚度,以達(dá)到控制。
 
     42.如何頭判定拉漿過(guò)程中極片的質(zhì)量好壞。
 
      極片表面平整、光滑、敷料均勻、附著力好、干燥,不脫料、不掉料、缺料、無(wú)積塵、無(wú)劃痕、無(wú) 氣泡的極片為好的極片,有缺陷的為不好的極片。
 
     43.正、負(fù)極片裁片的主要的設(shè)備。
 
      鍘紙刀、剪板機(jī)。
 
      44.正、負(fù)極片的主要注意事項(xiàng)。
 
      ①檢查刀口有無(wú)毛刺、不平,作業(yè)時(shí)注意用刀的安全。
 
      ②正負(fù)極裁片用刀不可混用。
 
      ③在裁片過(guò)程中隨時(shí)檢查極片的質(zhì)量,將不合格的分檔分開(kāi),不可混淆放置。
 
      ④裁完的片經(jīng)檢查后極時(shí)轉(zhuǎn)入以后的工序作業(yè)中。
 
     45.正、負(fù)極正烘烤的目的是什么?
 
      除去極片內(nèi)的水份和有機(jī)溶劑。
 
     46.正、負(fù)極片壓片的目的?
 
      使活性物質(zhì)與網(wǎng)柵及集流片接觸緊密,減小電子的移動(dòng)距離,降低極片的厚度,增加裝填量,提高電池體積的利用率。從而提高電池的容量。
 
     47.壓片厚度對(duì)電池性能有什么影響?
 
      壓片厚度太厚時(shí),容易使電池內(nèi)活性物質(zhì)量減少,單位體積的活性物質(zhì)量的減少和極化電位的增大,從而造成電池的容量降低。
 
      壓片厚度太薄時(shí),容易造成電池內(nèi)的活性物質(zhì)量增加,極片表面有效面積減小,從而造成活性材料的浪費(fèi)和大電流的困難。
 
     48.極片稱重的目的是什么?
 
      準(zhǔn)確了解和掌握極片的敷料量。
 
     49.配片的目的是什么?
 
      使正負(fù)極片上的活性物質(zhì)的量比例保持一致性。
 
     50.為什么要進(jìn)行刷片操作?
 
      清除極片上的積塵,積料,毛刺等。
 
     51.正極片采用什么極耳?
 
      采用鋁帶極耳。
 
     52.負(fù)極片采用什么極耳?
 
      采用鎳帶極耳。
 
     53.焊接極耳的設(shè)備?
 
      正極用超聲波焊機(jī),負(fù)極用點(diǎn)焊機(jī)。
 
     54.卷繞車間的濕度對(duì)電池質(zhì)量有什么影響?
 
      卷繞房?jī)?nèi)的濕度大時(shí),極片吸水量大,增加了極片的水份含量,在電池中產(chǎn)生氣體量增加,使電池的內(nèi)壓增加,危害電池的安全性能。水份的增加多消耗電池中的活物質(zhì),使電池容量下降。濕度小反之
 
     55.卷繞車間中空調(diào)機(jī)和除濕系統(tǒng)的作用?
 
      保持室內(nèi)的溫度恒度,減小室內(nèi)的濕度,以提高電池的性能。
 
     56.卷繞車間是否可用水擦地板?
 
      不可以。
 
     57.卷繞電池芯的主要注意事項(xiàng)?
 
      ①極片與隔膜紙鋪平對(duì)齊。用手按住極片與隔膜紙時(shí),用力大小適中均勻。電池芯卷繞松緊適當(dāng)。
 
      ②注意極片上有無(wú)劃痕、掉料、缺料、氣孔、起泡等不良及隔膜紙有無(wú)不良,如有作廢品處理。
 
      ③卷繞時(shí)注意手腳的諧調(diào)性,不被卷針劃傷手。
 
     58.電池芯貼膠紙的目的和位置?
 
      電池芯貼紙的位置在電芯卷繞成型后不變形。底部貼膠紙防止電芯內(nèi)的正極片底部與電池外殼接觸電池造成短路。側(cè)面貼紙使電芯卷繞成型后不變形。底部貼膠紙防止電芯內(nèi)的正極片底部與電池外殼接觸造成電池短路。
 
     59.將極耳焊接到蓋板上采用那些設(shè)備?
 
      超聲波、對(duì)焊機(jī)。
 
     60.電池芯電阻要求?
 
      大于20MΩ。
 
     61.電池芯的電阻達(dá)不到要求怎么辦?
 
      返修。
 
     62.為何極耳也要貼膠紙?
 
      增加牢固性和防止極耳接觸產(chǎn)生短路。
 
     63.電池蓋板在使用前需要做那些檢驗(yàn)?
 
      外形尺寸、形狀、厚度、絕緣懷、密封性、耐腐蝕性、材持等項(xiàng)目的檢驗(yàn)。
 
     64.電池蓋板所能承受的最大壓力是多少?
 
      0.4Mpa。
 
     65.如何防止電池漏液?
 
      防止電池漏液應(yīng)做好以下幾方面的工作:
 
      ①焊接電池外殼與蓋帽時(shí),應(yīng)焊接牢固、密封,焊接無(wú)漏焊、虛焊,焊縫無(wú)裂縫、裂口等不良。
 
      ②鋼珠封口時(shí),鋼珠大小適當(dāng),鋼珠材質(zhì)與蓋帽材質(zhì)相同。焊接無(wú)裂口、裂縫并且焊接牢固。
 
      ③蓋帽的正極柳接緊密,無(wú)間隙,并且絕緣密封墊彈性適當(dāng),耐腐蝕,不易老化。
 
     66.如何在現(xiàn)有條件下防止未封口電池在車間吸水?
 
      ①作業(yè)電池應(yīng)少量多次。縮短電池在空氣中暴露時(shí)間。
 
      ②作業(yè)完畢的電池及時(shí)轉(zhuǎn)送到下一工序。盡量縮短電池在制程中的停滯時(shí)間。
 
     67.干燥房的濕度要求?
 
      相對(duì)濕度在6%以下。
 
     68.干燥房的濕度對(duì)電池的性能有什么影響?
 
      濕度增加使電池芯的吸水量增大,使電池的容量下降,內(nèi)壓增加。
 
     69.如何盡量防止?jié)駳膺M(jìn)入干燥房?
 
      少進(jìn)少出,少開(kāi)門(mén),干燥房的門(mén)不能同時(shí)打開(kāi)。
 
     70.你認(rèn)為干燥房可以用水擦地板嗎?
 
      不可以。
 
     71.電池在注液前需要做那些處理?
 
      涂膠和真空烘烤處理。
 
     72.電池在注液前為何要進(jìn)行真空烘烤?
 
      盡量除去電芯內(nèi)的所含的水分和溶劑。
 
     73.電池在注液前為何要稱重?
 
      以便準(zhǔn)確計(jì)算注液量多少。
 
     74.電池注液方法?
 
      用手動(dòng)注液機(jī)或自動(dòng)注液機(jī)進(jìn)行注液操作。
 
     75.如何檢驗(yàn)電池是否注滿電解液?
 
      用真空抽吸測(cè)試,在注液口上用真空吸時(shí),有電解液被抽上表示已滿,沒(méi)有表示沒(méi)滿。
 
     76.電解液中的LiOF6的作用?
 
      導(dǎo)電的電解質(zhì)。
 
     77.電解液中的LiPF6的濃度?
 
      1mol/L。
 
     78.電解液中溶劑的作用?
 
      溶解電解質(zhì),使電解質(zhì)離子化。
 
     79.電解液的電導(dǎo)率范圍?
 
      8×10-3Ω-1。
 
     80.電導(dǎo)率對(duì)電池工作電流的影響?
 
      電導(dǎo)率影響倍率放電率,和電池的內(nèi)阻,和電池的電壓。
 
     81.電池的內(nèi)阻受那些因素影響?
 
      電解液的電導(dǎo)率,電池的外殼材料性能,極片的導(dǎo)電率及極耳材料的截面積。電池焊接的質(zhì)量。
 
     82.電池的容量受那些因素影響?
 
      正負(fù)極材料的特征的性能及材料的種類、型號(hào)和活性物質(zhì)的量。
 
      正負(fù)極活性物質(zhì)的正確比例。
 
      電解液的濃度和種類。
 
      生產(chǎn)制程過(guò)程。
 
     83.你認(rèn)為如何在電池生過(guò)程中控制電池內(nèi)的水分?
 
      在生產(chǎn)制程中嚴(yán)格控制環(huán)境的濕度以及加強(qiáng)電芯的烘烤控制電池的水分。
 
     84.電池在帶電時(shí)可否用表測(cè)量電阻?
 
      可以。
 
     85.化成機(jī)在化成大容量電池時(shí)應(yīng)該注意什么問(wèn)題?
 
      注意電池的總功率是否超過(guò)化成機(jī)的功率。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
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