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关于参考资料锂电池的知识
关于锂电池的知识（待续）
二次锂电池的优势是什幺?
1. 高的能量密度
2. 高的工作电压
3. 无记忆效应
4. 循环寿命长
5. 无污染
6. 重量轻
7. 自放电小
锂聚合物电池具有哪些优点?
1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
2. 可制成薄型电池：
以3.6V400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm。
3. 电池可设计成多种形状
4. 电池可弯曲变形：
高分子电池最大可弯曲900左右
5. 可制成单颗高电压：
液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压，高分子电池由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍
IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:
电池以0.2C放至3.0V/支后
1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V（一个循环）
反复循环500次后容量应在初容量的60%以上
国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为（IEC无相关标准）.
电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量
什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少？
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度湿度为65%条件下，开路搁置28天，0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。
与其它充电电池系统相比，含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低，在25下大约为10%/月。
什么是电池的内阻怎样测量?
电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值.
交流内阻测试方法为:
利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值.
什么是电池的内压电池正常内压一般为多少?
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:
如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高.
什么是内压测试?
锂电池内压测试为:
（UL标准）
模拟电池在海拔高度为15240m的高空（低气压11.6kPa）下,检验电池是否漏液或发鼓.
具体步骤:
将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为（20+_3）的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液.
环境温度对电池性能有何影响？
在所有的环境因素中，温度对电池的充放电性能影响最大，在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关，电极/电解液界面被视为电池的心脏。
如果温度下降，电极的反应率也下降，假设电池电压保持恒定，放电电流降低，电池的功率输出也会下降。
如果温度上升则相反，即电池输出功率会上升，温度也影响电解液的传送速度温度上升则加快，传送温度下降，传送减慢，电池充放电性能也会受到影响。
但温度太高，超过45，会破坏电池内的化学平衡，导致副反应
过充电的控制方法有哪些？
为了防止电池过充，需要对充电终点进行控制，当电池充满时，会有一些特别的信息可利用来判断充电是否达到终点。
一般有以下六种方法来防止电池被过充：
1. 峰值电压控制:
通过检测电池的峰值电压来判断充电的终点;
2. dT/dt控制:
通过检测电池峰值温度变化率来判断充电的终点;
3. T控制:
电池充满电时温度与环境温度之差会达到最大;
4. -V控制:
当电池充满电达到一峰值电压后,电压会下降一定的值
5. 计时控制:
通过设置一定的充电时间来控制充电终点,一般设定要充进130%标称容量所需的时间来控制;
6. TCO控制:
考虑电池的安全和特性应当避免高温（高温电池除外）充电,因此当电池温度升高60时应当停止充电。
什么是过充电对电池性能有何影响？
过充电是指电池经一定充电过程充满电后，再继续充电的行为。
由于在设计时，负极容量比正极容量要高，因此，正极产生的气体透过隔膜纸与负极产生的镉复合。
故一般情况下，电池的内压不会有明显升高，但如果充电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液，等不良现象。
同时，其电性能也会显着降低。
什么是过放电对电池性能有何影响？
电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电，通常根据放电电流来确定放电截止电压。
0.2C-2C放电一般设定1.0V/支,3C 以上如5C或10C放电设定为0.8V/支,电池过放可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放，或反复过放对电池影响更大。
一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。
不同容量的电池组合在一起使用会出现什幺问题?
如果将不同容量或新旧电池混在一起使用,有可能出现漏液,零电压等现象。
这是由于充电过程中，容量差异导致充电时有些电池被过充，有些电池未充满电，放电时有容量高的电池未放完电，而容量低的则被过放。
如此恶性循环，电池受到损害而漏液或低（零）电压。
什么是电池的爆炸怎样预防电池爆炸?
电池内的任何部分的固态物质瞬间排出，被推至离电池25cm以上的距离，称为爆炸。
判别电池爆炸与否，采用下述条件实验。
将一网罩住实验电池，电池居于正中，距网罩任何一边为25cm。
网的密度为6-7根/cm，网线采用直径为0.25mm的软铝线，如果实验无固体部分通过网罩，证明该电池未发生爆炸。
锂电池串联问题
由于电池在生产过程中，从涂膜开始到成为成品要经过很多道工序。
即使经过严格的检测程序，使每组电源的电压、电阻、容量一致，但使用一段时间，也会产生这样或那样的差异。
如同一位母亲生的双胞胎，刚生下时可能长得一模一样，做为母亲都很难分辨。
然而，在两个孩子不断成长时，就会产生这样或那样的差异锂动力电池也是这样。
使用一段时间产生差异后，采用整体电压控制的方式是难以适用于锂动力电池的，如一个36V的电池堆，必须用10只电池串联。
整体的充电控制电压是42V，而放电控制电压是26V。
用整体电压控制方式，初始使用阶段由于电池一致性特别好，也许不会出现什么问题。
在使用一段时间以后电池内阻和电压产生波动，形成不一致的状态，（不一致是绝对的，一致性是相对的）这种时候仍然使用整体电压控制是不能达到其目的的。
例如10只电池放电时其中两只电池的电压在2.8V，四只电池的电压是3.2V，四只是3.4V，现在的整体电压是32V，我们让它继续放电一直工作到26V。
这样，那两只2.8V的电池就低于2.6V 处于了过放状态。
锂电池几次过放就等于报废。
反之，用整体电压控制充电的方式进行充电，也会出现过充的状况。
比如用上述10只电池当时的电压状态进行充电。
整体电压达到42V时，那两只2.8V的电池处于\"饥饿\"的状态，而迅速吸收电量，就会超过4.2V，而过充的超过4.2V的电池，不仅由于电压过高产生报废，甚至还会发生危险，这就是锂动力电池的特性。
锂离子电池的额定电压为3.6V（有的产品为3.7V）。
充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关：
阳极材料为石墨的4.2V；阳极材料为焦炭的4.1V。
不同阳极材料的内阻也不同，焦炭阳极的内阻略大，其放电曲线也略有差别，如图1所示。
一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。
现在使用的大部分是4.2V的，锂离子电池的终止放电电压为 2.5V～2.75V（电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同）。
低于终止放电电压继续放电称为过放，过放对电池会有损害。
便携式电子产品以电池作为电源。
随着便携式产品的迅猛发展，各种电池的用量大增，并且开发出许多新型电池。
除大家较熟悉的高性能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外，还有近年来开发的锂电池。
本文主要介绍有关锂电池的基本知识。
这包括它的特性、主要参数、型号的意义、应用范围及使用注意事项等。
锂是一种金属元素，其化学符号为Li（其英文名为lithium），是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属，在金属中是最轻的。
它除了应用于原子能工业外，可制造特种合金、特种玻璃（电视机上用的荧光屏玻璃）及锂电池。
在锂电池中它用作电池的阳极。
锂电池也分成两大类：
不可充电的及可充电的两类。
不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能（或者还原性能极差）。
而可充电的电池称为二次性电池（也称为蓄电池）。
它能将电能转变成化学能储存起来，在使用时，再将化学能转换成电能，它是可逆的，如电能化学能锂电池的主要特点。
灵巧型便携式电子产品要求尺寸孝重量轻，但电池的尺寸及重量与其它电子元器件相比往往是最大的及最重的。
例如，想当年的“大哥大”是相当“粗大、笨重”，而今天的手机是如此的轻巧。
其中电池的改进是起了重要作用的：
过去是镍镉电池，现在是锂离子电池。
锂电池的最大特点是比能量高。
什么是比能量呢?
比能量指的是单位重量或单位体积的能量。
比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。
Wh是能量的单位，W是瓦、h 是小时；kg是千克（重量单位），L是升（体积单位）。
这里举一个例来说明：
5号镍镉电池的额定电压为12V，其容量为800mAh，则其能量为 096Wh（12V×08Ah）。
同样尺寸的5号锂－二氧化锰电池的额定电压为3V，其容量为1200mAh，则其能量为36Wh。
这两种电池的体积是相同的，则锂－二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的375倍!
一节5号镍镉电池约重23g，而一节5号锂－二氧化锰电池约重18g。
一节锂－二氧化锰电池为3V，而两节镍镉电池才24V。
所以采用锂电池时电池数量少（使便携式电子产品体积减孝重量减轻），并且电池的工作寿命长。
另外，锂电池具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。
锂电池的缺点是价格昂贵，所以目前尚不能普遍应用，主要应用于掌上计算机、PDA、通信设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。
随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加，锂电池的价格将会不断地下降，应用上也会更普遍。
不可充电的锂电池
不可充电的锂电池有多种，目前常用的有锂－二氧化锰电池、锂—亚硫酰氯电池及锂和其它化合物电池。
本文仅介绍前两种最常用的。
1、锂－二氧化锰电池（LiMnO2）
锂－二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴极，并采用有机电解液的一次性电池。
该电池的主要特点是电池电压高，额定电压为3V（是一般碱性电池的2 倍）；终止放电电压为2V；比能量大（见上面举的例子）；放电电压稳定可靠；有较好的储存性能（储存时间3年以上）、自放电率低（年自放电率≤2％）；工作温度范围－20℃～＋60℃。
该电池可以做成不同的外形以满足不同要求，它有长方形、圆柱形及纽扣形（扣式）。
圆柱形的也有不同的直径及高度尺寸。
这里列举大家较熟悉的1＃（尺寸代码D）、2＃（尺寸代码C）及5＃（尺寸代码AA）电池的主要参数。
CR表示为圆柱形锂－二氧化锰电池；五位数字中，前两位表示电池的直径,后三位表示带一位小数的高度。
例如，CR14505，其直径为14mm，高度为505mm（这种型号是通用的）。
这里要指出的是不同工厂生产的同型号的电池其参数可能有些差别。
另外，标准放电电流值是较小的，实际放电电流可以大于标准放电电流，并且连续放电及脉冲放电的允许放电电流也不同，由电池厂提供有关数据。
例如，力兴电源公司生产的CR14505给出最大连续放电电流为1000mA，最大脉冲放电电流可达 2500mA。
照相机中用的锂电池多半是锂－二氧化锰电池。
这里将照相机中常用的锂－二氧化锰电池列入表2，供参考。
纽扣式（扣式）电池尺寸较小，其直径为125～245mm，高度为16～50mm。
几种较常用的扣式电池如表3所示。
CR为圆柱形锂－二氧化锰电池，后四位数字中前两位为电池的直径尺寸，后两位为带小数点的高度尺寸。
例如，CR1220的直径为125mm（不包括小数点后的数），其高度为20mm。
这种型号表示方法是国际通用的。
这种扣式电池常用于时钟、计算器、电子记事本、照相机、助听器、电子游戏机、IC卡、备用电源等。
2、锂－亚硫酰氯电池（LiSOCl2）
锂－亚硫酰氯电池是比能量最高的一种，目前可达到500Wh/kg或1000Wh/L的水平。
它的额定电压是36V，以中等电流放电时具有极其平坦的 34V放电特性（可在90％容量范围内平坦地放电，保持不大的变化）。
电池可以在－40℃～＋85℃范围内工作，但在－40℃时的容量约为常温容量的 50％。
自放电率低（年自放电率≤1％）、储存寿命长达10年以上。
以1＃（尺寸代码D）镍镉电池与1＃锂－亚硫酰氯电池的比能量作一个比较：
1＃镍镉电池的额定电压为12V，容量为5000mAh；1＃锂－亚硫酰氯的额定电压为36V，容量为10000mAh，则后者的比能量比前者大6倍!
应用注意事项
上述两种锂电池是一次性电池，不可充电（充电时有危险!
）；电池正负极之间不可短路；不可以过大电流放电（超过最大放电电流放电）；电池使用至终止放电电压时，应从电子产品中及时取出；用完的电池不可挤压、焚烧及拆卸；不可超过规定温度范围使用。
由于锂电池的电压高于普通电池或镍镉电池，使用时不要搞错以免损坏电路。
通过熟悉型号中的CR、ER就可以知道它的种类及额定电压。
在购买新电池时，一定要按原来的型号来买，否则会影响电子产品性能。
1、什么是电池？
电池Batteries是一种能量转化与储存的装置它通过反应将化学能或物理能转化为电能根据 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能。
2、一次电池与二次电池的有哪些异同点？
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、什么是IEC标准？
电池常用标准有哪些？
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。
电池常用IEC标准有镍镉电池的标准为IEC9; 镍氢电池的标准为IEC8.1; 锂电池的标准为IEC0.11。
电池常用国家标准有镍镉电池的标准为GB/T11013_1996GB/T18289_2000;镍氢电池的标准为GB/T15100_1994GB/T18288_2000; 锂电池的标准为GB/T10077_1998YD/T998_1999,GB/T18287_2000。
另外电池常用标准也有日本工业标准JIS C 关于电池的标准及SANYOPANASONIC公司制定的关于电池企业标准。
4、一般而言,锂离子电池有三部分构成:
a.锂离子电芯
b.保护电路（PCM）
c.外壳即胶壳
5、电池的分类
从锂离子电池与手机配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如:
MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而内置电池就是装入手机后,还另有一个外壳把其扣在手机电池内,如:
MOTOROLA 998,8088,NOKIA的大部分机型
1.外置电池
外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种:
1.1超声波焊接
外壳
这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油处理,代表型号有 :
MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原装电池的外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原因为:
手机电池的外壳较便宜,而喷油处理的成本一般为外壳的几倍（好一点的）,这样处理一般有三道工序:
喷光油（打底）,喷油（形成颜色）,再喷亮油（顺序应该是这样的,如果我没记错的话）,而一些厂商为了降低成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了.
超声波焊塑机
其作用为:
行业内比较好的国产超声波焊塑机应该是深圳科威信机电公司生产的.
焊接
有了好的超声波焊塑机不够的,是否能够焊接OK,还与外壳的材料和焊塑机参数设置有很大关系,外壳方面主要与生产厂家的水口料掺杂情况有关,而参数设置则需自己摸索,由于涉及到公司一些技术资料,在这里不便多讲.
1.2卡扣式
卡扣式电池的原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,如果卡好后用户强行折开的话,就无法复原,不过这对于生产厂家来讲不是很大的难度（卡好后再折开）,其代表型号有:
爱立信788,MOTOROLA V66.
2.内置电池
内置电池的封形式也有两种,超声波焊接和包标（使用商标将电池全部包起）
超声波焊接的电池主要有:
NOKIA 8210,8250,8310,7210等.
包标的电池就很多了,如前两年很浒的MOTO998 ,8088了.
基础知识！
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锂离子电池原理及工艺流程
一、 原理
1.0 正极构造
LiCoO2（钴酸锂）+导电剂（乙炔黑）+粘合剂（PVDF）+集流体（铝箔） 正极
2.0 负极构造
石墨+导电剂（乙炔黑）+增稠剂（CMC）+粘结剂（SBR）+ 集流体（铜箔） 负极
3.0工作原理
3.1 充电过程
如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为
LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe（电子）
负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe=====LixC6
3.2 电池放电过程
放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。
由此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。
电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极，锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。
二、 工艺流程
三、 电池不良项目及成因：
1.容量低
产生原因：
a. 附料量偏少； b. 极片两面附料量相差较大； c. 极片断裂；
d. 电解液少； e. 电解液电导率低； f. 正极与负极配片未配好；
g. 隔膜孔隙率小； h. 胶粘剂老化→附料脱落； i.卷芯超厚（未烘干或电解液未渗透）
j. 分容时未充满电； k. 正负极材料比容量小。
2.内阻高
产生原因：
a. 负极片与极耳虚焊； b. 正极片与极耳虚焊； c. 正极耳与盖帽虚焊；
d. 负极耳与壳虚焊; e. 铆钉与压板接触内阻大； f. 正极未加导电剂；
g. 电解液没有锂盐； h. 电池曾经发生短路； i. 隔膜纸孔隙率小。
3.电压低
产生原因：
a. 副反应（电解液分解；正极有杂质；有水）； b. 未化成好（SEI膜未形成安全）；
c. 客户的线路板漏电（指客户加工后送回的电芯）； d. 客户未按要求点焊（客户加工后的电芯）；
e. 毛刺； f. 微短路； g. 负极产生枝晶。
4.超厚
产生超厚的原因有以下几点:
a. 焊缝漏气; b. 电解液分解; c. 未烘干水分;
d. 盖帽密封性差; e. 壳壁太厚; f. 壳太厚;
g. 卷芯太厚（附料太多；极片未压实；隔膜太厚）。
5.成因有以下几点
a. 未化成好（SEI膜不完整、致密）； b. 烘烤温度过高→粘合剂老化→脱料； c. 负极比容量低；
d. 正极附料多而负极附料少； e. 盖帽漏气，焊缝漏气； f. 电解液分解，电导率降低。
6.爆炸
a. 分容柜有故障（造成过充）； b. 隔膜闭合效应差; c. 内部短路
7.短路
a. 料尘； b. 装壳时装破； c. 尺刮（小隔膜纸太小或未垫好）;
d. 卷绕不齐； e. 没包好； f. 隔膜有洞; g. 毛刺
8.断路
a） 极耳与铆钉未焊好，或者有效焊点面积小；
b） 连接片断裂（连接片太短或与极片点焊时焊得太靠下）
1、 基本工作原理
1）、正极反应：
LiCoO2 ===== Li1-xCoO2 + x Li+ + xe-
2）、负极反应：
6C + x Li+ + xe- ===== LixC6
3）、电池反应：
LiCoO2 + 6C ====== Li1-xCoO2 + LixC6
4）、电池的电动势：
（1）、定义：
在没有电流的情况下，电池正、负极两端的电位差。
（2）、影响因素：
由电极材料决定，不受其它任何辅助材料影响。
2、 电压特性
1）、开路电压：
用电压表直接测量的正、负极两端的电压。
E = V – I R
2）、工作电压范围：
2.75 ~ 4.2 volt。
3）、额定电压：
3.6 volt。
4）、平均工作电压:
3.72 volt。
5）、影响电压特性的基本因素
（1）、电极材料；
（2）、电极配方；（3）、电池设计；
4、 工作电流：
1）、电极的极化：
由于电池电极上有电流通过，导致电极电位偏离平衡状态。
a、欧姆极化：
电池材料的电阻影响。
b、电化学极化：
得失电子的难易，导致电极电位偏离平衡状态。
c、浓差极化：
由于离子迁移速度慢，导致电极电位偏离平衡状态。
2）、极化与电流的关系：
ie < ir < ic
2）、工作电流的确定：
《 ic； 2-3 mA/cm2；
3》、影响工作电流的因素
（1）、电极配方，导电材料性能、用量、粘合剂用量。
（2）、极片的面积；
（3）、极片压实密度；
（4）、钝化膜的厚度；
化学电源在实现能量的转换过程中，必须具有两个必要的条件：
一. 组成化学电源的两个电极上进行的氧化还原过程，必须分别在两个分开的区域进行，这一点区别于一般的氧化还原反应。
二. 两电
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