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电池知识(一)
 
来源:中国电子废料网        发稿时间:2010-07-09 10:45:45        发稿编辑:幻境

  1.什么叫电池?

      电池即一种化学电源,它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供电能。

  2.一次电池与二次电池的区别是什么?

  一次电池只能放电一次,二次电池可反复充放电循环使用,可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化,因此设计时必须调节这些变化,而一次电池内部则简单得多,因为它不需要调节这些可逆性变化,一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池,但内阻远比二次电池大,因此负载能力较低,另外,一次电池的自放电远小于二次电池。

  3.二次电池性能主要包括哪些方面?

  主要包括电压、内阻、容量、内压、自放电率、循环寿命、密封性能、安全性能、储存性能、外观等,其它还有过充、过放、可焊性、耐腐蚀性等。

  4.什么是二次电池的自放电?

  自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言,自放电主要受制造工艺、材料、储存条件的影响。自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏,无法使用,BYD常规电池要求储存温度范围为-20℃~45℃。电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后在温度为20℃±5℃,湿度为(65±20)%条件下开路搁置28天,0.2C放电时间大于3小时15分即为达标。

  5.什么是IEC标准?

  IEC标准即国际电工委员会(International Electrical Commission),是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织,其目的是为了促进世界电工电子领域的标准化。其中关于镍镉电池的标准为IEC285,关于镍氢电池的标准是IEC61436,锂离子电池目前IEC标准,一般电池行业依据的是SANYO或Panasonic的标准。

  6.什么是电池的内压?

  电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力。主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响。一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高:

  例如过充电,正极: 4OH- - 4e → 2H2O + O2↑; ①

  产生的氧气透过隔膜纸与负极复合: 2Cd + O2 → 2CdO ②

  如果反应②的速度低于反应①的速度,产生的氧气来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高。

  7.镍镉电池的电化学原理是什么?

  镍镉电池采用Ni(OH)2作为正极,CdO作为负极,碱液(主要为KOH)作为电解液,镍镉电池充电时,正极发生如下反应

  KNi(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O

  负极发生的反应: Cd(OH)2 + 2e → Cd + 2OH-

  总反应为:2Ni(OH)2 + Cd(OH)2→ 2NiOOH+ Cd+ 2H2O

  放电时,反应逆向进行NiOOH + H2O + e→ Ni(OH)2 + OH-

  d + 2OH- + 2e→ Cd(OH)2

  充电时,随着NiOOH浓度的增大,Ni(OH)2浓度的减小,正极的电势逐渐上升,而随着Cd的增多,Cd(OH)2的减小,负极的电势逐渐降低,当电池充满电时,正极、负极电位均达到一个平衡值,二者电势之差即为电池之充电电压。