【学术干货】电池知识100问

60.防止电池过充的控制方法有哪些？

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：

01）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；

02）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；

03）△T控制：电池充满电时，温度与环境温度之差会达到最大；

04）-△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；

05）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；

61.电池、电池组充不进电的可能原因是什么？

01）电池零电压或电池组中有零电压电池；

02）电池组连接错误，内部电子组件，保护电路出现异常；

03）充电设备故障，无输出电流；

04）外部因素导致充电效率太低（如极低或极高温度）。

62.电池、电池组无法放电的可能原因是什么？

01）电池经储存、使用后，寿命衰减；

02）充电不足或未充电；

03）环境温度过低；

04）放电效率较低，如大电流放电时普通电池由于内部物质扩散速度跟不上反应速度，造成电压急剧下降而无法放出电。

63.电池、电池组放电时间短的可能原因有哪些？

01）电池未被充满电，如充电时间不够，充电效率较低等；

02）放电电流过大，致使放电效率降低从而使放电时间缩短；

03）电池放电时环境温度过低，放电效率下降；

64.什么是过充电，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-MH电池，过充电产生如下反应：

正极：4OH--4e→2H2O+O2↑；①

负极：2H2+O2→2H2O②

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氢气复合，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。

65.什么是过放电，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。

66.充电电池膨胀的主要原因什么？

01）电池保护电路不良；

02）电池无保护功能发生电芯膨胀；

03）充电器性能不良，充电电流过大造成电池膨胀；

04）电池受高倍率大电流连续过充；

05）电池被强制过放；

06）电池本身设计的问题。

67.什么是电池的爆炸？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。预防的一般手段有：

01）不过充、不短路；

02）使用较好的充电设备进行充电；

03）电池的通气孔必须经常保持畅通；

04）电池使用时注意散热；

05）禁止不同种类、不同新旧的电池混用。

68.电池保护元器件类的种类及各自的优缺点是什么？

下表是几种常见的电池保护元器件的各项性能对比：

69.什么是便携式电池？

便携式，意思是便于携带也方便使用。便携式电池主要是给手提式、无绳设备提供电能。较大型号的电池（如：4公斤或以上）不属于便携式电池。现今典型的便携式电池约为几百克。

便携式电池的家族包括一次电池和可充电电池（二次电池）。纽扣电池属于它们中特殊的一群

70.可充电便携式电池的特征是什么？

每一个电池都是一个能量转换器。能将储存的化学能直接转化为电能。对可充电电池而言，这个过程可以这样描述：充电过程电能转换为化学能→化学能在放电过程中转化为电能→充电过程中电能转换为化学能，二次电池可以如此循环1000多次。

在不同电化学类型中均有可充电便携式电池，铅酸类型（2V/支）、镍镉类型（1.2V/支）、镍氢类型（1.2V/支）、锂离子电池（3.6V/支），这几种电池的典型特征是相对有恒定的放电电压（放电时有一个电压平台），在放电开始及末尾电压均很快衰减。

71.是否任何充电器都可以用于可充电便携式电池？

不是，因为任何充电器都只对应于一特定充电工艺，只能对应一特定电化学过程，如锂离子、铅酸或Ni-MH电池，它们不仅电压特性不同，而且充电模式也不同。只有特别开发的快速充电器才能使Ni-MH电池得到最适宜的充电效果。慢速充电器可以在急需时使用，但需要更多的时间，应该特别注意的是，虽然有些充电器上有合格的标签，但使用其作为不同电化学系统电池的充电器时还是应该特别小心，合格的标签只是表明这一装置合乎欧洲电化学标准或其它的国家标准，这种标签并不给出任何它适于何种类型电池的信息，使用低廉的充电器对Ni-MH电池充电不会得到满意的效果，而且还有危险，对于其它类型的电池充电器同样应该注意这一点。

72.可否用可充电1.2V便携式电池代替1.5V碱锰电池？

碱锰电池放电时电压的范围在1.5V至0.9V之间，而充电电池放电时恒定电压为1.2V/支，这电压与碱锰电压的平均电压大致相等，因此，用充电电池代替碱锰电池是可行的，反之也一样。

73.可充电电池的优缺点有哪些？

可充电电池的优点是使用寿命长，即使价格比一次电池要贵，但从长期使用的观点来看，则很经济实惠，而且可充电电池的负荷力要比绝大部分一次电池高。但普通二次电池放电电压基本恒定,很难预测放电何时结束，所以在使用的过程中会造成一定的不便。但锂离子电池能给照相机设备提供较长的使用时间，高负荷力，高能量密度，且放电电压的下降随放电的深入而减弱。

普通二次电池的自放电率较高，因此适合大电流放电用如数码相机、玩具、电动工具、应急灯等等，而不适合小电流长时间放电的场合如遥控器、音乐门铃等，也不适合长时间间断使用的地方如手电筒等。目前比较理想的电池是锂电池，几乎拥有电池所有的优点，自放电率极低，唯一的缺点是对充放电要求很严格，这是对寿命的保证。

74.镍氢电池的优势是什么？锂离子电池的优势是什么？

镍氢电池的优势是：

01）低成本；

02）良好的快充性能；

03）循环寿命长；

04）无记忆效应；

05）无污染，绿色电池；

06）广泛的温度使用范围；

07）安全性能好。

锂离子电池的优势是：

01）高的能量密度；

02）高的工作电压；

03）无记忆效应；

04）循环寿命长；

05）无污染；

06）重量轻；

07）自放电小。

75.磷酸铁锂电池的优势有哪些？

磷酸铁锂电池的主要应用方向是动力电池，其优势主要体现在以下几方面：

01）超长寿命；

02）使用安全；

03）可大电流快速充放电；

04）耐高温；

05）大容量；

06）无记忆效应；

07）体积小、重量轻；

08）绿色环保。

76.锂聚合物电池具有哪些优点？

01）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；

02）可制成薄型电池：以3.6V，400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm；

03）电池可设计成多种形状；

04）电池可弯曲变形：高分子电池最大可弯曲900左右；

05）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；

06）由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压；

07）容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。

77.充电器的原理是什么？主要有那几类？

充电器是采用电力电子半导体器件，将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。充电器有很多，如铅酸蓄电池充电器、阀控密封铅酸蓄电池的测试与监测、镍镉电池充电器、镍氢电池充电器、锂离子电池充电器、便携式电子设备锂离子电池充电器、锂离子电池保护电路多功能充电器、电动车蓄电池充电器等。

电池类型与应用领域

78.电池如何分类

化学电池：

——一次电池——干电池（carbon-zincdrybatteries）、碱锰电池（alkaline-manganesebatteries）、锂电池（lithiumbatteries），激活电池、锌-汞电池、镉-汞电池、锌-空气电池、锌-银电池和固体电解质电池（银-碘电池）等。

——二次电池——铅酸电池（leadbatteries）、镍镉电池（Ni-Cdbatteries）、镍氢电池（Ni-MHbatteries）、锂离子电池（Li-ionbatteries）和钠-硫电池等。

——其他电池——燃料电池（fuelcellbatteries）、空气电池（airbatteries）、纸电池（thinbatteries）、光电池（lightbatteries）、纳米电池（nanobatteries）等

物理电池：——太阳电池（solarcell）

79.什么电池将会主宰电池市场？

随着照相机、移动电话、无绳电话、笔记本电脑等带图像或声音的多媒体设备在家用电器中占据越来越重要的位置，与一次电池相比较，二次电池也大量的应用到这些领域中。而二次充电电池将向体积小、重量轻、容量高、智能化的方向发展。

80.什么是智能二次电池？

在智能电池中装有一个芯片，不但为设备提供电源，而且能控制其主要功能，这种型号的电池还能显示残余容量、已经循环的次数、温度等，不过目前市场上还没有智能电池出售，将来会占据市场的主要地位——尤其是在便携式摄像机、无绳电话、移动电话以及笔记本电脑中。