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    【科普】關于鋰電池的一些概念,你知道多少?

    2015-09-15 13:53:00 bsadmin 170

     

    1、一次電池、二次電池

    一次電池(primary battery原電池):只能放電一次,放電結束后,不能再充電使用。如各種干電池;

    二次電池(secondary battery或叫充電電池rechargeable battery、蓄電池):放電結束后,可以進行充電,再放電使用,可反復多次使用。

    2、電池正極:(positive electrode放電時,電子從外部電路流入電位較高的電極。在放電時由于發生還原反應,因此正極也成為陰極,但在充電時要稱為陽極。鋰電池正極材料主要為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰(氧化鈷鋰)、錳酸鋰(氧化錳鋰)、釩的氧化物等。

    3、電池負極:(negative electrode負極,放電時,電子從外部電路流出電位較低的電極。此時除稱為負極外,由于發生氧化反應,而可以稱為陽極;而在充電時,則不能稱為陽極,因為此時發生的是還原反應,而應成為陰極。負極材料一般為碳負極材料,包括:石墨、軟碳、硬碳。也有為非碳基負極材料,包括:氮化物、硅基材料、錫氧化物、新型合金、鈦的氧化物、納米氧化物等。

    4、充電(charge):利用外部電源使電池的電壓和容量上升的過程;此時電能轉化為化學能。

        充電特性(charge characteristic):電池充電時所表現出來的特性,例如充電曲線、充電容量、充電率、充電深度、充電時間等。

        充電曲線(charge curve):電池充電時其電壓隨時間的變化曲線。

        容量密度(capacity density):單位質量或體積所能釋放出的電量,一般用mAh/LmAh/kg表示。也叫比容量,或克容量。

        能量密度(energy density):單位質量或體積所能釋放出的能量,一般用Wh/LWh/kg表示。

        功率密度(power density):單位質量或體積所能釋放出的能量,一般用W/LW/kg表示。

        過充電(over charge curve):超過規定的充電終止電壓而繼續充電的過程;此時電池的使用壽命受到影響。

        恒壓充電(constant voltage charge):在恒定的電壓下,將充電電池進行充電的過程。一般而言,該恒定的電壓為充電終止電壓。一般設置終止電流,當電流小于該值時,充電過程結束。

        恒流充電(constant current charge):在恒定的電流下,將充電電池進行充電的過程。一般設置終止電壓,當電壓達到該值時,充電過程結束。

    電源適配器

    5、放電(discharge):電流從電池流經外部電路的過程,此時化學能轉換為電能。

        放電特性(discharge characteristic):電池放電時所表現出來的特性。例如放電曲線,放電容量,放電率,放電深度,放電時間等。

        放電曲線(discharge curve):電池放電時其電壓隨時間的變化曲線。

        放電容量(discharge capacity):電池放電時釋放出來的電荷量,一般用時間與電流的乘積表示,例如Ah,mAh(1Ah=3600C)。

        速率(discharge rate :表示放電快慢的一種量度。所用的容量1小時放電完畢,稱為1C放電;5小時放電完畢,則成為1/5=0.2C放電。

        放電深度(depth of discharge):表示放電程度的一種量度,為放電容量與總放電容量的百分比,略成DOD。

        持續放電時間(duration time):電池在一定的外部負荷下在規定的終止電壓前所放電時間之和。

        標稱電壓(nominal voltage):電池0.2C放電時全過程的平均電壓。

        標稱容量(nominal capacity):電池0.2C放電時的放電容量。

        殘存容量(residual capacity):電池殘留的可再繼續釋放出來的容量。

        過放電(over discharge):超過規定的終止電壓在低于終止電壓時繼續放電。此時容易發生漏液或電池的使用壽命受到影響。

        自放電(self discharge):電池在擱置過程中,沒有與外部負荷相連接而產生容量損失的過程。

        利用率(utilization):實際放電容量與理論容量的百分比。

    6、開路電壓(open circuit voltage):電池沒有負荷時正負極兩端的電壓。

    7、閉路電壓(closed circuit voltage):也叫工作電壓(working voltage),電池有負荷時正負極兩端的電壓。

    8、終止電壓(end voltage):電池放電或充電時,所規定的最低放電電壓或最高的充電電壓。

    9、內阻(internal resistance):電池正負極兩端之間的電阻,是集流體、電極活性物質、隔膜、電解液的電阻之和;其值越小性能越佳。

    10、儲存壽命(shelf/storage life):電池在沒有負荷的一定件下進行放置以達到性能劣化到規定的程度時所能放置的時間。

    11、循環壽命(cycle life):在一定條件下,將充電電池進行反復充放電,當容量等電池性能達到規定的要求以下時所能發生的充放電次數。

    12、液漏(liquid leakage):電解液從電池流出的現象。

    13、內部短路(internal shortage):電池內部正極和負極形成電通路時的狀態;主要是由于隔膜的破壞、混入導電性雜質、形成枝晶等造成。

    14、電解質:是指在水溶液中或熔融狀態下能夠導電的化合物,例如酸、堿和鹽等。電解質水溶液能夠導電,是因電解質可以離解成離子。至于物質在水中能否電離,是由其結構決定的。

    電解液分為:液體電解質(包括無機、有機);固體電解質,又分為無機、有機,其中有機又分為純固體聚合物電解質、凝膠聚合物電解質;熔鹽電解質。

    鋰離子電池應根據電池及電極活性物質(正負極)的性質選擇合適的電解液,因為電解液需要長期保存在電池中,所以要有良好的穩定性。

    15、隔膜:為了防止正負極活性物質相互接觸而短路,一般采用隔膜將兩者隔開,在電化學反應時,保持必要的電解液,形成離子移動的通道。

    16、粘接劑:一般都是高分子化合物,常用的有PVA(聚乙烯醇)、PTFE(聚四氟乙烯)、CMC(羧甲基纖維素鈉)等,以保證活性物質制漿時的均勻性和安全性,對活性物質顆粒間起粘接作用,將活性物質粘接在集流體上,保持活性物質間以及和集流體間的粘接作用,有利于在碳材料表面上形成SEI膜。

    目前鈷酸鋰等所用的粘結劑,對于磷酸鐵鋰電池來說,一樣可用。

    17、正極材料的物理特性述語:

         松裝密度:為材料粉的自然堆積密度。

         振實密度:為粉末固定在機械振動裝置上,振動電機帶動機械振動裝置上下振動,裝有粉末的刻度試管隨機械振動裝置而發生有節拍的振動,隨著振動次數的增加,量筒里的粉末逐漸振實,振動次數達到設定的次數后,機械振動裝置停止振動,讀出刻度試管的體積,根據密度的定義:質量除以體積、從而求出振實后的粉末密度。

    振實密度影響加工性能,特別是輥壓。振實密度高低影響電池極片的體積密度(壓實密度),如果工藝配合不好的話可能會出現極片脆、斷片!振實密度和倍率放電特性有關,主要在極片工藝控制十分重要。

        片壓實密度:正極材料輥壓(碾壓)在極片后的體積密度。

        位徑:指磷酸鐵鋰粉體的平均粒徑分布。

        比表面積:比表面積是指單位質量物質的總表面積,即每克物質總表面積,單位為: m2/g.

    比表面積是粉體材料,特別是超細粉和納米粉體材料的重要特征之一,粉體的顆粒越細,其比表面積越大。

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    彬盛簡介

        深圳市彬盛科技發展有限公司    起步于電源開發、加工制造;歷經八年的不懈努力,于2013年成立了深圳市彬盛科技發展有限公司。時至今日,彬盛投身電源行業已歷十個春秋。時間在改變,彬盛科技追求品質的決心,服務客戶的熱心卻堅如磐石,不變分毫。    

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