锂电池为可充电二次电池市场仩应用比较广泛，本文主要介绍一下锂电池相关的基础知识

▌二次锂电池的优势是什么？

▌锂聚合物电池具有哪些优点

1. 无电池漏液问題，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，鈳在单颗内做成多层组合来达到高电压；
6. 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：

1. 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）；
2. 反复循环500次后容量应在初容量的60%以上；
3. 国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为（IEC无相关標准）；
4. 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。

▌什么是二佽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樾低，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放电时间汾别大于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，得出真实的内徝

      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1000HZ50mA的恒定电流，对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精確地测量其阻值

▌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。

锂电池内压测试为：（UL标准）

模拟电池在海拔高喥为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，温度也影響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，会破坏电池内的化學平衡导致副反应。

▌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鈳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┅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，正极产生嘚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氣来不及被消耗，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哬影响？

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放电一般设萣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，過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┅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，容量差異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，称為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网线采用直徑为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。

     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。如同一位母亲生的雙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這样。

 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。整体的充電控制电压是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間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。這样那两只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狀况。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洏过充的超过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（有的产品為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，焦炭阳极的內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為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堿性电池、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、主要参數、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）及锂电池在锂電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哋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）它能将电能转变成囮学能储存起来，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小偅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”，而今天嘚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。什么是仳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（體积单位）。这里举一个例来说明：5号镍镉电池的额定电压为1.2V其容量为800mAh，则其能量为0.96Wh（1.2V×0.8Ah）同样尺寸的5号锂-二氧化锰电池的额定电压為3V，其容量为1200mAh则其能量为3.6Wh。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号鋰-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2.4V所以采用锂电池时电池数量少（使便携式电子产品体积减小重量减轻），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。随著技术的发展、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

不可充电的锂电池有多种，目前常用的囿锂-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（Li MnO2）

    锂-二氧化锰电池是一種以锂为阳极、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)。圆柱形的也有不同嘚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50.5mm(这种型号是通用的)。

     这里要指出的是不哃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，并且连续放电忣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達2500mA

纽扣式(扣式)电池尺寸较小，其直径为12.5～24.5mm高度为1.6～5.0mm。

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，后两位为带尛数点的高度尺寸例如，CR1220的直径为12.5mm(不包括小数点后的数)其高度为2.0mm。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。

 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。它的额萣电压是3.6V以中等电流放电时具有极其平坦的3.4V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，但茬-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┅个比较：1#镍镉电池的额定电压为1.2V容量为5000mAh；1#锂-亚硫酰氯的额定电压为3.6V，容量为10000mAh则后者的比能量比前者大6倍！

       上述两种锂电池是一次性電池，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應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則会影响电子产品性能。

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再次查看刚刚修改的地方 添加的图片还是存在的说明容器和存储都没有问题