电池原理与标识（转贴）

潜水旅游的季节快到了，无论陆上或者水下摄影大家都会使用电池，这里转贴一篇文章，希望对大家有帮助

1.什么叫电池?
　　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，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. 电池常用IEC标准有镍镉电池的标准为IEC602851999; 镍氢电池的标准为IEC614361998.1;. 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. 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. 镍氢电池的电化学原理是什么？
　　镍氢电池采用与镍镉电池相同的Ni氧化物作为正极，储氢金属作为负极，主要以KOH作为电解液，镍氢电池充电时，正极发生反应如下： Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O 负极反应：MHn + ne → M + n/2H2 放电时，正极：NiOOH + H2O + e → Ni(OH)2 + OH- 负极：M + n/2H2 → MHn + ne

5.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，主要以KOH作为电解液，镍镉电池充电时，正极发生如下反应 Ni(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- Cd + 2OH- + 2e→ Cd(OH)2

6.电池的包装材料有哪些?
　　1.各类面垫 2. PVC膜、商标管 3. 引出片、连接片、纯镍片、镀镍钢片 4. 各类引线、插头 5. 保护元器件类如温控开关过流保护器限流电阻 6. 纸箱纸盒 7. 塑料壳类

7.电池包装组合及设计的目的的是什么?
　　1. 电池电压的限制要获得较高电压需串联多只电池 2. 保护电池防止短路延长电池使用寿命 3、便于满足不同用途的需要

8.CORUN镍镉和镍氢电池组的标识和含义是什么?
　　标识一般由五个部分组成： 1.电池类型KD代表镍镉电池KH代表镍氢电池 2.电池型号分为AAA、AA、A、SC、C、D、F等 3.电池标称容量 mAh 4.J代表尖头电池；T代表高温电池；P代表可用于大电流放电 5.代表组合单体电池个数例KD- AA 800 * 5 KD- SC 2000 P * 3 KH-AA 1500 * 5

2、电池常见问题与分析
1.电池使用时有哪些注意事项？
1. 仔细阅读电池说明书,使用所推荐的电池;
2. 检查电器及电池的接触件是否清洁,必要时用湿布擦干净,干燥后按正确极性方向装入;
3. 无成人监护时,不要让儿童更换电池,小型电池如AAA应放在儿童不能拿到的地方。
4. 不要将新，旧电池或不同型号电池混用
5. 不要将电池短路
6. 不要加热电池或将电池丢入水中
7. 不要拆卸电池
8. 应当从长期不使用的用电器具中取出电池
9. 电池应保存在阴凉，干燥无阳光直射处

2.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。
　　镍镉镍氢电池的放电效率在低温会有显著的降低（如低于-15℃），而在-20℃时，碱液达到起凝固点，电池充电速度也将大大降低。在低温充电低于0℃会增大电池内压并可能时安全阀开启。为了有效充电，环境温度范围应在5-30℃之间，一般充电效率会随温度的升高而升高，但当温度升到45℃以上，高温下充电电池材料的性能会退化，电池的循环寿命也将大大缩短。

3.什么是过充电，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，对Ni-Cd电池，过充电产生如下反应：
　　正极：4OH- - 4e 2H2O + O2
　　负极：2Cd + O2 2CdO
　　由于在设计时，负极容量比正极容量要高，因此，正极产生的氧气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，其电性能也会显著降低。

4.什么是过放电，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-1C放电一般设定1.0V/支,2C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。

5.电池电池组放电时间短的可能原因有哪些?
　　1. 电池未被充满电,如充电时间不够,充电效率较低等
　　2. 放电电流过大,致使放电效率降低从而使放电时间缩短
　　3.电池放电时环境温度过低,放电效率下降

6.不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题？
　　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。
7.电池储存在什么样的条件较好？
　　根据IEC标准规定，电池应在温度为20±5℃，湿度为（65±20）%的条件下储存。一般而言，电池储存温度越高，容量的剩余率越低。反之，也是一样。冰箱温度在0-10℃时储存电池的最好地方。尤其时对一次电池，而二次电池即使储存后损失了容量，但只要重新充放电几次即可恢复。

8.什么是短路，对电池性能有何影响？
　　电池外两端连接在任何导体上都会造成外部短路，电池类型不同，短路有可能带来不同严重程度的后果。如：电解液温度升，内部气压升高，等气压值如果超过电池盖帽耐压值，电池将漏液。这种情况严重损坏电池。如果安全阀失效，甚至会引起爆炸。因此切勿将电池外部短路。

9.电池组零电压、低电压的可能原因有哪些？
1. 是否单支电池零电压
2. 插头短路,断路,与插头连接不好
3. 引线与电池脱焊,虚焊、炸焊
4. 电池内部正负连接错误,连接片与电池之间漏焊,虚焊,脱焊等

10.电池、电池组充不进电的可能原因是什么？
1. 电池零电压或电池组中有零电压电池
2. 电池组连接错误,内部电子组件,保护电路出现异常
3. 充电设备故障,无输出电流;
4. 外部因素导致充电效率太低(如极低或极高温度)

11.电池、电池组无法放电的可能原因是什么？
1. 电池经储存,使用后,寿命衰减;
2. 充电不足或未充电;
3. 环境温度过低;
4、接触不良、器件脱落；

3、电池性能与测试
1.二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。

2.电池的测试项目有哪些?
1. 循环寿命
2. 不同倍率放电特性
3. 不同温度放电特性
4. 充电特性
5. 自放电特性
6. 不同温度自放电特性
7. 存贮特性
8. 过放电特性
9. 不同温度内阻特性
10. 高温测试
11. 温度循环测试
12. 跌落测试
13. 振动测试
14. 容量分布测试
15. 内阻分布测试

3.电池的安全性测试项目有哪些?
1. 内部短路测试
2. 持续充电测试
3. 过充电
4. 大电流充电
5. 强迫放电
6. 坠落测试
7. 从高处坠落测试
8. 穿透实验
9. 切割实验
10. 低气压内搁置测试
11. 浸水实验
12. 灼烧实验
13. 高压实验
14. 烘烤实验

4.什么是电池的标称电压、开路电压、中值电压、终止电压?
　　电池的标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电压,二次镍镉镍氢电池标称电压为1.2V;二次锂电池标称电压为3.6V。
　　开路电压指在外电路断开时，电池两个极端间的电位差；
　　终点电压指电池放电实验中，规定的结束放电的截止电压；
　　中值电压指放到50%容量时，电池的电压主要用来衡量大电流放电系列电池高倍率放电能力，是电池的一个重要指标。

5.电池常见的充电方式有哪几种?
　　镍镉和镍氢电池的充电方式:
　　　　1. 恒流充电:整个充电过程个中充电电流为一定值,这种方法最常见。
　　　　2. 恒压充电：充电过程中充电电源两端保持一恒定值，电路中的电流随电池电压升高而逐渐减小。
　　　　3. 恒流恒压充电:电池首先以恒流充电CC,当电池电压升高至一定值时,电压保持不变CV,电路中电流降至很小,最终趋于0。

6.什么是电池的标准充放电?
　　IEC国际标准规定的镍镉和镍氢电池的标准充放电为：
　　首先将电池以0.2C放电至1.0V/支，然后以0.1C充电16小时，搁置1小时后，以0.2C放至1.0V/支，即为对电池标准充放电。
7.充电态内阻与放电态内阻有何不同?
　　充电态内阻指电池100%充满电时的内阻,放电态内阻指电池充分放电时后的内阻.
　　一般说来,放电态内阻不太稳定,且偏大,充电态内阻较小,阻值也较为稳定.在电池的使用过程中,只有充电态内阻具有实际意义,在电池使用的后期,由于电解液的枯竭以及内部化学物质活性的降低,电池内阻会有不同程度的升高.

8.什么是IEC标准循环寿命测试?
　　IEC规定镍镉和镍氢电池标准循环寿命测试为:
　　电池以0.2C放至1.0V/支后
　　　　1. 以0.1C充电16小时,再以0.2C放电2小时30分(一个循环).
　　　　2. 0.25C充电3小时10分,以0.25C放电2小时20分(2-48个循环).
　　　　3. 0.25C充电3小时10分,以0.25C放至1.0V(第49循环)
　　　　4. 0.1C充电16小时,搁置1小时,0.2C放电至1.0V(第50个循环)对镍氢电池重复1-4共400个循环后,其0.2C放电时间应大于3小时对镍镉电池重复1-4共500个循环,其0.2C放电时间应大于3小时.BYD内部也采用1C循环寿命测试方法即额定放电后,将电池以1C充电80分钟,采用-V=20mV/支控制充电终点.1C放电至1.0V后反复循环500次后容量应在初容量的60%以上.
　　EC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