什么是電池

電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置，它主要通過化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。電池是一種化學(xué)電源，它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中，當(dāng)連接在某一外部載體上時(shí)，通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能來提供電能。

一次電池與二次電池的有哪些異同點(diǎn)？
一次電池只能放電一次，二次電池(也叫可充電電池)可反復(fù)充放電循環(huán)使用，可充電電池在放電時(shí)電極體積和結(jié)構(gòu)之間發(fā)生可逆變化，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須調(diào)節(jié)這些變化，而一次電池內(nèi)部則簡單得多，因?yàn)樗恍枰{(diào)節(jié)這些可逆性變化，一次電池的質(zhì)量比容量和體積比容量均大于一般充電電池，但內(nèi)阻遠(yuǎn)比二次電池大，因此負(fù)載能力較低，另外，一次電池的自放電遠(yuǎn)小于二次電池。

什么是IEC標(biāo)準(zhǔn)？
IEC標(biāo)準(zhǔn)即國際電工委員會（International Electrical Commission），是由各國電工委員會組成的世界性標(biāo)準(zhǔn)化組織，其目的是為了促進(jìn)世界電工電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化。其中關(guān)于鎳鎘電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC60285，關(guān)于鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)是IEC61436，鋰離子電池的標(biāo)準(zhǔn)是IEC61960，一般電池行業(yè)依據(jù)的是SANYO或Panasonic公司的標(biāo)準(zhǔn)。

電池常用標(biāo)準(zhǔn)有哪些？
電池常用IEC標(biāo)準(zhǔn)有：
鎳鎘電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC602851999;
鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC614361998.1;
鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)為 IEC619602000.11。
電池常用國家標(biāo)準(zhǔn)有：
鎳鎘電池的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 11013_1996，GB/T 18289_2000;
鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 15100_1994，GB/T 18288_2000;
鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T 10077_1998，YD/T 998_1999，
GB/T 18287_2000。
另外電池常用標(biāo)準(zhǔn)也有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 關(guān)于電池的標(biāo)準(zhǔn)
及SANYO和PANASONIC公司制定的關(guān)于電池企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

鎳鎘電池的電化學(xué)原理是什么?
鎳鎘電池采用Ni(OH)2作為正極，CdO作為負(fù)極，堿液（主要為KOH）作為電解液，鎳鎘電池充電時(shí)，正極發(fā)生如下反應(yīng)
Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O
負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)：
Cd(OH)2 + 2e → Cd + 2OH-
總反應(yīng)為：2Ni(OH)2 + Cd(OH)2→ 2NiOOH+ Cd+ 2H2O
放電時(shí)，反應(yīng)逆向進(jìn)行NiOOH + H2O + e→ Ni(OH)2 + OH-
Cd + 2OH- + 2e→ Cd(OH)2
充電時(shí)，隨著NiOOH濃度的增大，Ni(OH)2濃度的減小，正極的電勢逐漸上升，而隨著Cd的增多，Cd(OH)2的減小，負(fù)極的電勢逐漸降低，當(dāng)電池充滿電時(shí)，正極、負(fù)極電位均達(dá)到一個(gè)平衡值，二者電勢之差即為電池之充電電壓。

鎳氫電池的電化學(xué)原理是什么？
鎳氫電池采用與鎳鎘電池相同的Ni氧化物作為正極，儲氫金屬作為負(fù)極，堿液（主要為KOH）作為電解液，鎳氫電池充電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)如下：
Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O
負(fù)極反應(yīng)：MHn + ne → M + n/2H2
放電時(shí)，正極：NiOOH + H2O + e → Ni(OH)2 + OH-
負(fù)極：M + n/2H2 → MHn + ne 。

鋰離子電池的電化學(xué)原理是什么？
鋰離子電池正極主要成分為LiCoO2負(fù)極主要為C,充電時(shí)
正極反應(yīng)：LiCoO2 -> Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
負(fù)極反應(yīng)：C + xLi+ + xe- -> CLix
電池總反應(yīng)：LiCoO2 + C -> Li1-xCoO2 + CLix
放電時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)的逆反應(yīng)。

電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么?
電池的主要組成部分為：正極片、負(fù)極片、隔膜紙、蓋帽、外殼、絕緣層。

手機(jī)鋰電池由哪些部分組成及各部分的功能是什么?
手機(jī)鋰電池主要由塑膠殼上下蓋、.鋰電芯、保護(hù)線路板(PCB)和可恢復(fù)保險(xiǎn)絲（polyswitch）組成。有的廠家還配置了NTC、識別電阻、震動馬達(dá)或充電電路等元件。
各部分功能如下：
(1) 鋰電芯：提供可充放電源。
(2) 保護(hù)線路板(PCB)：防止電池過充過放短路。
(3) 可恢復(fù)保險(xiǎn)絲(PTC)： 正熱敏電阻起到高溫保護(hù)作用同時(shí)又是保護(hù)線路板失效后的二重保護(hù)。
(4) 可恢復(fù)保險(xiǎn)絲(NTC)： 負(fù)熱敏電阻,感應(yīng)電池內(nèi)部溫度起到低溫保護(hù)作用。
(5) 識別電阻：識別原裝電池非原裝電池不能使用。
??? 電池的包裝材料有哪些?
(1) 不干介子紙(如纖維紙雙面膠)
(2) PVC膜商標(biāo)管
(3) 連接片(不銹鋼片、純鎳片、鍍鎳鋼片 )
(4) 引出片(不銹鋼片---易于焊錫、純鎳片---點(diǎn)焊牢)
(5) 插頭類
(6) 保護(hù)元器件類(如溫控開關(guān)過流保護(hù)器限流電阻)
(7) 紙箱紙盒
(8) 塑料殼類

電池包裝組合及設(shè)計(jì)的目的是什么?
(1) 美觀品牌印字商標(biāo)的設(shè)計(jì)
(2) 電池電壓的限制(要獲得較高電壓需串聯(lián)多只電池)
(3) 保護(hù)電池,防止短路,延長電池使用壽命
(4) 尺寸的限制
(5) 便于運(yùn)輸(如紙箱.紙盒的設(shè)計(jì)等)
(6) 特殊功能的設(shè)計(jì)(如防水、特殊外型設(shè)計(jì)等)

電池對環(huán)境有什么影響？
現(xiàn)今幾乎所有電池均不含汞，但重金屬仍然是汞電池，可充電鎳鎘電池，鉛酸電池的必要組成部分。如果處置不當(dāng)，且數(shù)量較多的話，這些重金屬將對環(huán)境產(chǎn)生有害的影響。目前，國際上已有專門機(jī)構(gòu)回收氧化錳鎳鎘和鉛酸電池。海太陽一直致力于生產(chǎn)環(huán)保電池（鎳氫，鋰離子）來代替鎳鎘電池。

環(huán)境溫度對電池性能有何影響？
在所有的環(huán)境因素中，溫度對電池的充放電性能影響最大，在電極/電解液界面上的電化學(xué)反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān)，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降，電極的反應(yīng)率也下降，假設(shè)電池電壓保持恒定，放電電流降低，電池的功率輸出也會下降。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率會上升，溫度也影響電解液的傳送速度溫度上升則加快，傳送溫度下降，傳送減慢，電池充放電性能也會受到影響。但溫度太高，超過45℃，會破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡，導(dǎo)致副反應(yīng)。
鎳鎘鎳氫電池的放電效率在低溫會有顯著的降低（如低于-15℃），而在-20℃時(shí)，堿液達(dá)到起凝固點(diǎn)，電池充電速度也將大大降低。在低溫充電低于0℃會增大電池內(nèi)壓并可能使安全閥開啟。為了有效充電，環(huán)境溫度范圍應(yīng)在5-30℃之間，一般充電效率會隨溫度的升高而升高，但當(dāng)溫度升到45℃以上，高溫下充電電池材料的性能會退化，電池的循環(huán)壽命也將大大縮短。

充電的控制方法有哪些？
為了防止電池過充，需要對充電終點(diǎn)進(jìn)行控制，當(dāng)電池充滿時(shí)，會有一些特別的信息可利用來判斷充電是否達(dá)到終點(diǎn)。一般有以下六種方法來防止電池被過充：
（1） 峰值電壓控制:通過檢測電池的峰值電壓來判斷充電的終點(diǎn)
（2） dT/dt控制:通過檢測電池峰值溫度變化率來判斷充電的終點(diǎn)
（3） T控制:電池充滿電時(shí)溫度與環(huán)境溫度之差會達(dá)到最大
（4） -V控制:當(dāng)電池充滿電達(dá)到一峰值電壓后，電壓會下降一定的值
（5） 計(jì)時(shí)控制:通過設(shè)置一定的充電時(shí)間來控制充電終點(diǎn)，一般設(shè)定要充進(jìn)130%標(biāo)稱容量所需的時(shí)間來控制
（6） TCO控制：考慮電池的安全和特性應(yīng)當(dāng)避免高溫(高溫電池除外)充電，因此當(dāng)電池溫度升高60℃時(shí)應(yīng)當(dāng)停止充電。

什么是過充電對電池性能有何影響？
過充電是指電池經(jīng)一定充電過程充滿電后，再繼續(xù)充電的行為，對Ni-Cd電池，過充電產(chǎn)生如下反應(yīng)：
正極：4OH- - 4e → 2H2O + O2↑
負(fù)極：2Cd + O2 → 2CdO
由于在設(shè)計(jì)時(shí)，負(fù)極容量比正極容量要高，因此，正極產(chǎn)生的氧氣透過隔膜紙與負(fù)極產(chǎn)生的鎘復(fù)合。故一般情況下，電池的內(nèi)壓不會有明顯升高，但如果充電電流過大，或充電時(shí)間過長，產(chǎn)生的氧氣來不及被消耗，就可能造成內(nèi)壓升高，電池變形，漏液等不良現(xiàn)象。同時(shí)，其電性能也會顯著降低。

什么是過放電對電池性能有何影響？
電池放完內(nèi)部儲存的電量，電壓達(dá)到一定值后，繼續(xù)放電就會造成過放電，通常根據(jù)放電電流來確定放電截止電壓。0.2C-2C放電一般設(shè)定1.0V/支，3C以上如5C或10C放電設(shè)定為0.8V/支，電池過放可能會給電池帶來災(zāi)難性的后果，特別是大電流過放，或反復(fù)過放對電池影響更大。一般而言，過放電會使電池內(nèi)壓升高，正負(fù)極活性物質(zhì)可逆性受到破壞，即使充電也只能部分恢復(fù)，容量也會有明顯衰減。

電池電池組放電時(shí)間短的可能原因有哪些？
（1） 電池未被充滿電，如充電時(shí)間不夠，充電效率較低等
（2） 放電電流過大，致使放電效率降低從而使放電時(shí)間縮短
（3） 電池放電時(shí)環(huán)境溫度過低，放電效率下降
??? 電池使用壽命短的可能原因是什么?
（1） 充電器或充電電路與電池類型不匹配
（2） 過充，過放
（3） 電池類型與用電器要求不一致

不同容量的電池組合在一起使用會出現(xiàn)什么問題?
如果將不同容量或新舊電池混在一起使用，有可能出現(xiàn)漏液，零電壓等現(xiàn)象。這是由于充電過程中，容量差異導(dǎo)致充電時(shí)有些電池被過充，有些電池未充滿電，放電時(shí)有容量高的電池未放完電，而容量低的則被過放。如此惡性循環(huán)，電池受到損害而漏液或低（零）電壓。
??? 電池使用完后或長期不使用是否可以保存在用電器內(nèi)？
如果用電器較長時(shí)期內(nèi)不再使用，最好將電池取出并放于低溫，干燥的地方，如果不這樣，即使用電器被關(guān)掉，系統(tǒng)仍會使電池有一個(gè)低電流輸出，這會縮短電池的使用壽命。
??? 每次使用完后無繩電話都應(yīng)放回機(jī)座嗎？
按照慣例及無繩電話的設(shè)計(jì)，每次使用后都應(yīng)放回機(jī)座上。這樣可以激活電池，補(bǔ)充放掉的容量及有于自放電的容量損失。不過我們建議間或?qū)㈦姵赝耆烹?，以便恢?fù)電池的初始容量及放電性能。當(dāng)然如果長期不使用電話，最好還是要將無繩電話取下來，避免電池長期被過充電。另外，由于無繩電話即使在關(guān)機(jī)后，系統(tǒng)仍有一小電流在放電，因此，長期不用時(shí)應(yīng)拆下電池，使其置于開路，使用時(shí)再充電。

電池儲存在什么樣的條件較好？
根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電池應(yīng)在溫度為20±5℃，濕度為（65±20）%的條件下儲存。一般而言，電池儲存溫度越高，容量的剩余率越低。反之，也是一樣。冰箱溫度在0℃-10℃時(shí)儲存電池的最好地方。尤其是對一次電池，而二次電池即使儲存后損失了容量，但只要重新充放電幾次既可恢復(fù)。

電池能儲存多久？
就理論上講，電池儲存時(shí)總有能量損失。電池本身固有的電化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了電池容量不可避免地要損失，主要是由于自放電造成的。通常自放電大小與正極材料在電解液中的溶解性和它受熱后的不穩(wěn)定性（易自我分解）有關(guān)?？沙潆婋姵氐淖苑烹娺h(yuǎn)比一次電池高。而且電池類型不同，電池每月的自放電率也不一樣。一般在10-35%變動。一次電池的自放電明顯要低得多，在室溫下每年不超過2%，儲存過程中與自放電伴隨的是電池內(nèi)阻上升，這會造成電池負(fù)荷力的降低，而在放電電流較大的情況下，能量的損失變化非常明顯，下表列出了正常儲存條件下自放電的近似值：
類型 自放電
堿錳MnO2/Zn圓形電池 2%
鋅碳MnO2/Zn圓形電池 〈4%
鋰離子鋰MnO2圓形電池和紐扣電池約 1%
鎳鎘/鎳氫電池 〈35%

什么是短路？對電池性能有何影響？
電池外兩端連接在任何導(dǎo)體上都會造成外部短路。
電池類型不同，短路有可能帶來不同程度的后果。如：電解液溫度升，內(nèi)部氣壓升高，等氣壓值如果超過電池蓋帽耐壓值，電池將漏液。這種情況嚴(yán)重?fù)p壞電池。如果安全閥失效，甚至?xí)鸨?。因此切勿將電池外部短路?

什么是記憶效應(yīng)？怎樣消除記憶效應(yīng)？
記憶效應(yīng)是針對鎳鎘電池而言的，由于傳統(tǒng)工藝中負(fù)極為燒結(jié)式，鎘晶粒較粗，如果鎳鎘電池在它們被完全放電之前就重新充電，鎘晶粒容易聚集成塊而使電池放電時(shí)形成次級放電平臺。電池會儲存這一放電平臺并在下次循環(huán)中將其作為放電的終點(diǎn)，盡管電池本身的容量可以使電池放電到更低的平臺上。在以后的放電過程中電池將只記得這一低容量。同樣在每一次使用中，任何一次不完全的放電都將加深這一效應(yīng)，使電池的容量變得更低。
要消除這種效應(yīng)，有兩種方法，一是采用小電流深度放電（如用0.1C放至0V）;一是采用大電流充放電（如1C）幾次。

電池出現(xiàn)零電壓或低電壓的可能原因是什么？
（1）電池遭受外部短路，過充或反充(強(qiáng)制過放)
（2）電池受高倍率大電流連續(xù)過充，導(dǎo)致電池極芯膨脹，正極直接接觸短路
（3）電池內(nèi)部短路或微短路，如：正負(fù)極片有毛刺穿透隔膜紙接觸短路，正負(fù)極片放置不當(dāng)，造成極片接觸短路，或正極片接觸鋼殼短路，負(fù)極掉料進(jìn)隔膜紙，隔膜紙本身有缺陷，正極極耳接觸負(fù)極片短路。

電池組零電壓或低電壓的可能原因有哪些？
（1）是否單支電池零電壓
（2）插頭短路，斷路或與插頭連接不好
（3）引線與電池脫焊或虛焊
（4）電池內(nèi)部連接錯(cuò)誤，連接片與電池之間漏焊，虛焊，脫焊等
（5）電池內(nèi)部電子組件連接不正確或損壞
??? 電池電池組充不進(jìn)電的可能原因是什么?
（1）電池零電壓或電池組中有零電壓電池
（2）電池組連接錯(cuò)誤，內(nèi)部電子組件，保護(hù)電路出現(xiàn)異常
（3）充電設(shè)備故障，無輸出電流
（4）外部因素導(dǎo)致充電效率太低(如極低或極高溫度)
??? 電池電池組無法放電的可能原因是什么?
（1）電池經(jīng)儲存，使用后，壽命衰減
（2）充電不足或未充電
（3）環(huán)境溫度過低
（4）放電效率較低（如大電流放電時(shí)普通電池由于內(nèi)部物質(zhì)擴(kuò)散速度跟不上反應(yīng)速度，造成電壓急劇下降而無法放出電）。

電池充滿電時(shí)溫度為什么會急升？電壓為什么會突降？
當(dāng)鎳鎘電池充滿電后再繼續(xù)充電屬于過充，由于正極Ni(OH)2已基本全部轉(zhuǎn)化為NiOOH，電池電位在此一溫度達(dá)到平衡值（最大值），此時(shí)外部的恒定電流過充使OH-氧化而產(chǎn)生氧氣。
化學(xué)反應(yīng)：4OH- - e →O2 + 2H2O + 熱量
生產(chǎn)的氧氣透過隔膜紙與負(fù)極產(chǎn)生的鎘復(fù)合：
2Cd + O2 →2CdO + 熱量
該化合反應(yīng)產(chǎn)生的熱量很多，只是電池整個(gè)體系溫度升高。故此時(shí)溫度存在急劇上升的現(xiàn)象。而由于溫度越高，電池平衡電位越低，故溫升必然導(dǎo)致電池平衡電位下降，故此時(shí)電池電壓存在突降現(xiàn)象。

電池鼓底凸肚甚至漏液的可能原因時(shí)什么？
（1）電池被過充,特別是高倍率大電流連續(xù)過充
（2）電池被強(qiáng)制過放
??? 什么是電池的爆炸怎樣預(yù)防電池爆炸?
電池內(nèi)的任何部分的固態(tài)物質(zhì)瞬間排出，被推至離電池25cm以上的距離，稱為爆炸。判別電池爆炸與否，采用下述條件實(shí)驗(yàn)。將一網(wǎng)罩住實(shí)驗(yàn)電池，電池居于正中，距網(wǎng)罩任何一邊為25cm。網(wǎng)的密度為6-7根/cm，網(wǎng)線采用直徑為0.25mm的軟鋁線，如果實(shí)驗(yàn)無固體部分通過網(wǎng)罩，證明該電池未發(fā)生爆炸。