• 鋰電池知識

    電池知識

    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    電池的相關術語

    2021-02-22 ryder

    1.電極(electrode)


    電池的核心部分,它是由活性物質和導電骨架組成。活性物質是指正、負極中參加成流反應的物質,是化學電源出現電能的源泉,是決定化學電源基本特性的緊要部分。


    2.能量(energy)及比能量


    電池的能量是指電池在一定的放電條件下對外做功所能輸出的電能。通常用瓦時(Wh)表示。比能量是指單位重量或單位體積的電池所給出的能量,也叫重量比能量或體積比能量,也稱能量密度,常用Wh/kg或Wh/L表示。


    3.功率(power)及比功率


    電池的功率是指在一定的放電條件下,單位時間內電池輸出的能量,單位為瓦(W)或千瓦(KW)。單位重量或單位體積的電池輸出功率稱為比功率,其大小表征電池所能承受的工作電流的大小。


    4.容量(capacity)


    電池存貯能量能力的參數。例如:160mAh代表電池在負載情況下,以160mAh恒流放電,約莫可放1小時。以同一負載,用80mA恒流放電,約莫可放2小時。


    5.C-Rate


    在不同電流下能放出的能量,一般而言,電芯都要探測在不同恒流情況下的放電性能。一般分為以下四種:0.2C、0.5C、1C、2C。


    以容量1600mAh電池為例:


    6.循環壽命(CycleLife)


    電池使用壽命的參數。此循環壽命探測是在Arbin機上進行。基本是將電芯通過多次充放及以電芯容量降到80%為探測點。電芯經過每一次充放都會有能量損失(阻抗、熱能)因此會做成容量損失,而CycleLife的標準就是以1C恒流充放。當電芯經多次充放后而容量降到原本的80%時,我們以此點作為檢查點,檢查電芯在此狀態下的循環數。而好的電芯,一般情況下能以1C恒流充放多次,到達300個循環時亦有約莫百分之八十的容量。


    7.內阻(Impedance)


    電池內阻指的是電流通過電池時所受到的阻力,包括歐姆電阻和電極在電化學反應時所表現的極化阻力兩部分。


    歐姆內阻緊要由電極材料、電解液、隔離膜的電阻及各部分零件的接觸電阻組成,此外還與電池的尺寸、結構、裝配等因素有關。


    極化內阻指電池的正極與負極在進行化學反應時極化所引起的內阻,與活性物質的本性、電極的結構、電池的制造工藝有關,特別是與電池的工作條件密切相關。


    總之,內阻是決定電池性能的一個緊要指標,它筆直影響電池的工作電壓、工作電流、輸出的能量與功率,關于一個實用的電池,其內阻越小越好。


    8.開路電壓(OCV--OpenCircuitVoltage)&工作電壓(WorkVoltage)


    開路電壓指外線路中沒有電流通過時,電池兩極之間的電位差。


    工作電壓又稱放電電壓或端電壓,指有電流通過外線路時電池兩極之間的電位差。


    工作電壓總是低于開路電壓。


    9.化成(Formation)


    化成是電池的初使化,因為在Li+第一次充電時,Li+第一次插入到石墨中,會在電池內發生電化學反應。即第一次充電時,會形成SEI(SolidElectrolyteInterface固態電解液界面)Layer,SEI層包在石墨層外部,讓Li+順利地插入石墨中,但不讓電子通過,而SEILayer的形成是EC+Li+eàLiR+CO2(出現氣體,所以化成時要氣囊),其形成一定要有電子參加,所以當SEILayer足夠厚時,反應停止,SEILayer對電池電性有緊要影響。所以電池Formation的流程非常緊要。

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