Βασικές αρχές και ορολογία των μπαταριών (1)

Βασικές Αρχές και Ορολογία του Βμπαταρίες

1. Τι είναι η μπαταρία;

Οι μπαταρίες είναι μια συσκευή μετατροπής και αποθήκευσης ενέργειας. Μετατρέπει τη χημική ενέργεια ή τη φυσική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω της αντίδρασης. Σύμφωνα με τη διαφορετική μετατροπή ενέργειας των μπαταριών, μπορούν να χωριστούν σε χημικές και φυσικές μπαταρίες.

Η χημική μπαταρία ή τροφοδοτικό χημικής ενέργειας είναι μια συσκευή που μετατρέπει τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Αποτελείται από δύο είδη ηλεκτροχημικών ενεργών ηλεκτροδίων με διαφορετικά συστατικά, τα οποία σχηματίζουν αντίστοιχα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια. Μια χημική ουσία που μπορεί να παρέχει αγωγιμότητα μέσων χρησιμοποιείται ως ηλεκτρολύτης. Όταν συνδέεται με έναν εξωτερικό φορέα, παρέχει ηλεκτρική ενέργεια μετατρέποντας την εσωτερική του χημική ενέργεια.

Μια φυσική μπαταρία είναι μια συσκευή που μετατρέπει τη φυσική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.

2. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ της κύριας και της δευτερεύουσας μπαταρίας;

Η κύρια διαφορά είναι η διαφορά στις δραστικές ουσίες. Οι δραστικές ουσίες στις δευτερεύουσες μπαταρίες είναι αναστρέψιμες, ενώ οι δραστικές ουσίες στις πρωτεύουσες μπαταρίες δεν είναι αναστρέψιμες. Η αυτοεκφόρτιση μιας κύριας μπαταρίας είναι πολύ μικρότερη από αυτή μιας δευτερεύουσας μπαταρίας, αλλά η εσωτερική αντίσταση είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή μιας δευτερεύουσας μπαταρίας, με αποτέλεσμα χαμηλότερη χωρητικότητα φορτίου. Επιπλέον, η ειδική χωρητικότητα μάζας και όγκος μιας κύριας μπαταρίας είναι μεγαλύτερη από εκείνη μιας γενικής επαναφορτιζόμενης μπαταρίας.

3. Ποια είναι η ηλεκτροχημική αρχή της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου;

Η μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου χρησιμοποιεί οξείδιο του Ni ως θετικό ηλεκτρόδιο, μέταλλο αποθήκευσης υδρογόνου ως αρνητικό ηλεκτρόδιο και αλκαλικό διάλυμα (κυρίως ΚΟΗ) ως ηλεκτρολύτη. Κατά τη φόρτιση της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου:

Θετική αντίδραση ηλεκτροδίου: Ni (OH) 2+OH - → NiOOH+H2O e-
Αρνητική αντίδραση: M+H2O+e - → MH+OH-
Όταν η μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι αποφορτισμένη:
Θετική αντίδραση ηλεκτροδίου: NiOOH+H2O+e - → Ni (OH) 2+OH-
Αρνητική αντίδραση: MH+OH - → M+H2O+e-

4. Ποια είναι η ηλεκτροχημική αρχή των μπαταριών ιόντων λιθίου;

Το κύριο συστατικό του θετικού ηλεκτροδίου των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι το LiCoO2 και το αρνητικό ηλεκτρόδιο είναι κυρίως C. Κατά τη φόρτιση,
Θετική αντίδραση ηλεκτροδίου: LiCoO2 → Li1-xCoO2+xLi++xe-
Αρνητική αντίδραση: C+xLi++xe - → CLix
Ολική αντίδραση μπαταρίας: LiCoO2+C → Li1-xCoO2+CLix
Η αντίστροφη αντίδραση της παραπάνω αντίδρασης συμβαίνει κατά την εκφόρτιση.

5. Ποια είναι τα πρότυπα που χρησιμοποιούνται συνήθως για τις μπαταρίες;

Κοινό πρότυπο IEC μπαταρίας: Το πρότυπο μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι το IEC61951-2:2003. Η βιομηχανία μπαταριών ιόντων λιθίου ακολουθεί γενικά UL ή εθνικά πρότυπα.
Κοινό εθνικό πρότυπο μπαταρίας: το πρότυπο της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι GB/T15100_ 1994, GB/T18288_ 2000. Το πρότυπο για τις μπαταρίες λιθίου είναι GB/T10077_ 1998, YD/T998_ 1999, GB/T18287_ 2000.
Επιπλέον, τα κοινά χρησιμοποιούμενα πρότυπα για τις μπαταρίες περιλαμβάνουν επίσης το ιαπωνικό βιομηχανικό πρότυπο JIS C για τις μπαταρίες.
Η IEC, η Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή, είναι ένας παγκόσμιος οργανισμός τυποποίησης που αποτελείται από εθνικές ηλεκτροτεχνικές επιτροπές. Σκοπός του είναι να προωθήσει την τυποποίηση των ηλεκτροτεχνικών και ηλεκτρονικών πεδίων παγκοσμίως. Τα πρότυπα IEC διατυπώνονται από τη Διεθνή Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή.

6. Ποια είναι τα κύρια δομικά στοιχεία της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου;

Τα κύρια συστατικά της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι: θετική πλάκα (οξείδιο νικελίου), αρνητική πλάκα (κράμα αποθήκευσης υδρογόνου), ηλεκτρολύτης (κυρίως ΚΟΗ), διαφραγματικό χαρτί, στεγανοποιητικός δακτύλιος, θετικό καπάκι, κέλυφος μπαταρίας κ.λπ.

7. Ποια είναι τα κύρια δομικά στοιχεία των μπαταριών ιόντων λιθίου;

Τα κύρια εξαρτήματα της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι: το πάνω και κάτω καπάκι της μπαταρίας, η θετική πλάκα (το ενεργό υλικό είναι οξείδιο του κοβαλτίου οξείδιο λιθίου), το διάφραγμα (ένα ειδικό σύνθετο φιλμ), η αρνητική πλάκα (το ενεργό υλικό είναι άνθρακας), ο οργανικός ηλεκτρολύτης, το κέλυφος της μπαταρίας (διαιρείται σε κέλυφος από χάλυβα και κέλυφος αλουμινίου) κ.λπ.

8. Τι είναι η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας;

Αναφέρεται στην αντίσταση που παρουσιάζεται από το ρεύμα που διαρρέει το εσωτερικό της μπαταρίας κατά τη λειτουργία. Αποτελείται από δύο μέρη: ωμική εσωτερική αντίσταση και εσωτερική αντίσταση πόλωσης. Μια μεγάλη εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της τάσης λειτουργίας της εκφόρτισης της μπαταρίας και σε συντόμευση του χρόνου εκφόρτισης. Το μέγεθος της εσωτερικής αντίστασης επηρεάζεται κυρίως από παράγοντες όπως το υλικό της μπαταρίας, η διαδικασία κατασκευής και η δομή της μπαταρίας. Είναι μια σημαντική παράμετρος για τη μέτρηση της απόδοσης της μπαταρίας. Σημείωση: Το πρότυπο βασίζεται γενικά στην εσωτερική αντίσταση στην κατάσταση φόρτισης. Η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας πρέπει να μετρηθεί χρησιμοποιώντας έναν αποκλειστικό μετρητή εσωτερικής αντίστασης, αντί για τη μέτρηση της περιοχής ohm ενός πολύμετρου.

9. Ποια είναι η ονομαστική τάση;

Η ονομαστική τάση της μπαταρίας αναφέρεται στην τάση που εμφανίζεται κατά την κανονική λειτουργία. Η ονομαστική τάση της δευτερεύουσας μπαταρίας νικελίου-καδμίου νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι 1,2 V. Η ονομαστική τάση της δευτερεύουσας μπαταρίας λιθίου είναι 3,6V.

10. Τι είναι η τάση ανοιχτού κυκλώματος;

Η τάση ανοιχτού κυκλώματος αναφέρεται στη διαφορά δυναμικού μεταξύ των θετικών και αρνητικών πόλων μιας μπαταρίας όταν δεν ρέει ρεύμα μέσω του κυκλώματος σε κατάσταση μη λειτουργίας. Η τάση εργασίας, επίσης γνωστή ως τάση τερματικού, αναφέρεται στη διαφορά δυναμικού μεταξύ των θετικών και αρνητικών πόλων μιας μπαταρίας όταν υπάρχει ρεύμα στο κύκλωμα κατά την κατάσταση λειτουργίας της.

11. Ποια είναι η χωρητικότητα μιας μπαταρίας;

Η χωρητικότητα της μπαταρίας μπορεί να χωριστεί σε χωρητικότητα πινακίδας και πραγματική χωρητικότητα. Η χωρητικότητα της μπαταρίας στην πινακίδα τύπου αναφέρεται στην παροχή ή την εγγύηση ότι η μπαταρία πρέπει να αποφορτίζει την ελάχιστη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας υπό ορισμένες συνθήκες εκφόρτισης κατά το σχεδιασμό και την κατασκευή της μπαταρίας. Το πρότυπο IEC ορίζει ότι η χωρητικότητα στην πινακίδα της μπαταρίας Ni Cd και νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που εκφορτίζεται όταν φορτίζονται στους 0,1 C για 16 ώρες και εκφορτίζονται στους 0,2 C έως 1,0 V σε περιβάλλον 20 ℃ ± 5 ℃, που εκφράζεται σε C5. Για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, απαιτείται φόρτιση για 3 ώρες υπό τις συνθήκες φόρτισης της κανονικής θερμοκρασίας, σταθερού ρεύματος (1C) - σταθερού ελέγχου τάσης (4,2V) και στη συνέχεια εκφόρτιση στους 0,2C έως 2,75V ως χωρητικότητα της πινακίδας. Η πραγματική χωρητικότητα της μπαταρίας αναφέρεται στην πραγματική χωρητικότητα της μπαταρίας υπό ορισμένες συνθήκες εκφόρτισης, η οποία επηρεάζεται κυρίως από τον ρυθμό αποφόρτισης και τη θερμοκρασία (έτσι, αυστηρά μιλώντας, η χωρητικότητα της μπαταρίας πρέπει να καθορίζει τις συνθήκες φόρτισης και εκφόρτισης). Οι μονάδες χωρητικότητας της μπαταρίας είναι Ah, mAh (1Ah=1000mAh)

12. Ποια είναι η υπολειπόμενη ικανότητα εκφόρτισης μιας μπαταρίας;

Όταν η επαναφορτιζόμενη μπαταρία αποφορτίζεται με μεγάλο ρεύμα (όπως 1 C ή μεγαλύτερο), λόγω του «φαινόμενου συμφόρησης» του εσωτερικού ρυθμού διάχυσης που προκαλείται από υπερβολικό ρεύμα, η μπαταρία έχει φτάσει στην τάση τερματικού όταν η χωρητικότητα δεν μπορεί να αποφορτιστεί πλήρως. και μπορεί να συνεχίσει να εκφορτίζεται με ένα μικρό ρεύμα (όπως 0,2 C) έως ότου 1,0 V/τεμάχιο (μπαταρία νικελίου καδμίου και νικελίου-υδριδίου μετάλλου) και 3,0 V/τεμάχιο (μπαταρίες λιθίου) ονομάζονται υπολειπόμενη χωρητικότητα.

13. Τι είναι η πλατφόρμα εκκένωσης;

Η πλατφόρμα εκφόρτισης των επαναφορτιζόμενων μπαταριών νικελίου υδρογόνου αναφέρεται συνήθως στο εύρος τάσης εντός του οποίου η τάση λειτουργίας της μπαταρίας είναι σχετικά σταθερή όταν εκφορτίζεται κάτω από ένα συγκεκριμένο σύστημα εκφόρτισης. Η τιμή του σχετίζεται με το ρεύμα εκφόρτισης και όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα τόσο μικρότερη είναι η τιμή του. Η πλατφόρμα εκφόρτισης των μπαταριών ιόντων λιθίου γενικά σταματά τη φόρτιση όταν η τάση είναι 4,2 V και το ρεύμα είναι μικρότερο από 0,01 C σε σταθερή τάση και στη συνέχεια την αφήνει για 10 λεπτά για να εκφορτιστεί στα 3,6 V με οποιοδήποτε ρυθμό ρεύματος εκφόρτισης. Είναι ένα σημαντικό πρότυπο για τη μέτρηση της ποιότητας των μπαταριών.

Αναγνώριση μπαταρίας

14. Ποια είναι η μέθοδος αναγνώρισης των επαναφορτιζόμενων μπαταριών σύμφωνα με τους κανονισμούς IEC;

Σύμφωνα με το πρότυπο IEC, η αναγνώριση της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου αποτελείται από πέντε μέρη.
01) Τύπος μπαταρίας: Τα HF και HR αντιπροσωπεύουν την μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου
02) Πληροφορίες μεγέθους μπαταρίας: συμπεριλαμβανομένης της διαμέτρου και του ύψους των κυκλικών μπαταριών, του ύψους, του πλάτους, του πάχους και των αριθμητικών τιμών των τετράγωνων μπαταριών που χωρίζονται με κάθετες, μονάδα: mm
03) Χαρακτηριστικό σύμβολο εκφόρτισης: Το L αντιπροσωπεύει έναν κατάλληλο ρυθμό ρεύματος εκφόρτισης εντός 0,5C
Το M αντιπροσωπεύει έναν κατάλληλο ρυθμό ρεύματος εκφόρτισης εντός 0,5-3,5 C
Το H αντιπροσωπεύει έναν κατάλληλο ρυθμό ρεύματος εκφόρτισης εντός 3,5-7,0 C
Το X υποδηλώνει ότι η μπαταρία μπορεί να λειτουργήσει με υψηλό ρεύμα εκφόρτισης 7C-15C
04) Σύμβολο μπαταρίας υψηλής θερμοκρασίας: αντιπροσωπεύεται από T
05) Αναπαράσταση κομματιού σύνδεσης μπαταρίας: Το CF αντιπροσωπεύει κανένα στοιχείο σύνδεσης, το HH αντιπροσωπεύει το τεμάχιο σύνδεσης που χρησιμοποιείται για το τεμάχιο σύνδεσης σειράς έλξης μπαταρίας και το HB αντιπροσωπεύει το τεμάχιο σύνδεσης που χρησιμοποιείται για σύνδεση παράλληλης σειράς λωρίδας μπαταρίας.
Για παράδειγμα, το HF18/07/49 αντιπροσωπεύει μια τετράγωνη μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου με πλάτος 18 mm, πάχος 7 mm και ύψος 49 mm,
Το KRMT33/62HH αντιπροσωπεύει μια μπαταρία νικελίου-καδμίου με ρυθμό εκφόρτισης μεταξύ 0,5C-3,5. Μονή μπαταρία σειράς υψηλής θερμοκρασίας (χωρίς βύσμα) έχει διάμετρο 33mm και ύψος 62mm.

Σύμφωνα με το πρότυπο IEC61960, η αναγνώριση των δευτερευουσών μπαταριών λιθίου είναι η εξής:
01) Σύνθεση αναγνώρισης μπαταρίας: 3 γράμματα ακολουθούμενα από 5 αριθμούς (κυλινδρικό) ή 6 αριθμούς (τετράγωνο).
02) Πρώτο γράμμα: Υποδεικνύει το υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου της μπαταρίας. I - αντιπροσωπεύει ιόντα λιθίου με ενσωματωμένη μπαταρία. L - αντιπροσωπεύει ένα ηλεκτρόδιο μετάλλου λιθίου ή ένα ηλεκτρόδιο κράματος λιθίου.
03) Δεύτερο γράμμα: Υποδεικνύει το θετικό υλικό ηλεκτροδίου της μπαταρίας. C - Ηλεκτρόδιο με βάση το κοβάλτιο. N - ηλεκτρόδιο με βάση το νικέλιο. Μ - ηλεκτρόδιο με βάση το μαγγάνιο. V - Ηλεκτρόδιο με βάση το βανάδιο.
04) Το τρίτο γράμμα: αντιπροσωπεύει το σχήμα της μπαταρίας. R - αντιπροσωπεύει κυλινδρική μπαταρία. L - αντιπροσωπεύει μια τετράγωνη μπαταρία.
05) Αριθμός: Κυλινδρική μπαταρία: 5 αριθμοί αντιπροσωπεύουν τη διάμετρο και το ύψος της μπαταρίας, αντίστοιχα. Η μονάδα διαμέτρου είναι χιλιοστά και η μονάδα ύψους είναι το ένα δέκατο του χιλιοστού. Όταν η διάμετρος ή το ύψος οποιασδήποτε διάστασης είναι μεγαλύτερη ή ίση με 100 mm, πρέπει να προστεθεί μια διαγώνια γραμμή μεταξύ των δύο διαστάσεων.
Τετράγωνη μπαταρία: 6 αριθμοί αντιπροσωπεύουν το πάχος, το πλάτος και το ύψος της μπαταρίας, σε χιλιοστά. Όταν οποιαδήποτε από τις τρεις διαστάσεις είναι μεγαλύτερη ή ίση με 100 mm, πρέπει να προστεθεί μια διαγώνια γραμμή μεταξύ των διαστάσεων. Εάν κάποια από τις τρεις διαστάσεις είναι μικρότερη από 1 mm, προσθέστε το γράμμα "t" πριν από αυτή τη διάσταση, η οποία μετράται σε δέκατα του χιλιοστού.
Για παράδειγμα, 

Το ICR18650 αντιπροσωπεύει μια κυλινδρική δευτερεύουσα μπαταρία ιόντων λιθίου, με υλικό θετικού ηλεκτροδίου από κοβάλτιο, διάμετρο περίπου 18 mm και ύψος περίπου 65 mm.
ICR20/1050.
Το ICP083448 αντιπροσωπεύει μια τετράγωνη δευτερεύουσα μπαταρία ιόντων λιθίου, με υλικό θετικού ηλεκτροδίου από κοβάλτιο, πάχος περίπου 8 mm, πλάτος περίπου 34 mm και ύψος περίπου 48 mm.
Το ICP08/34/150 αντιπροσωπεύει μια τετράγωνη δευτερεύουσα μπαταρία ιόντων λιθίου, με υλικό θετικού ηλεκτροδίου από κοβάλτιο, πάχος περίπου 8 mm, πλάτος περίπου 34 mm και ύψος περίπου 150 mm

15. Ποια είναι τα υλικά συσκευασίας για τις μπαταρίες;

01) Μη στεγνό μεσόνιο (χαρτί) όπως χαρτί ινών και ταινία διπλής όψης
02) Φιλμ PVC και σωλήνας εμπορικού σήματος
03) Συνδετικό κομμάτι: φύλλο ανοξείδωτου χάλυβα, φύλλο καθαρού νικελίου, επινικελωμένο φύλλο χάλυβα
04) Τεμάχιο απαγωγής: τεμάχιο από ανοξείδωτο χάλυβα (εύκολη στη συγκόλληση)   Φύλλο καθαρού νικελίου (συγκολλημένο σταθερά)
05) Τύπος βύσματος
06) Στοιχεία προστασίας όπως διακόπτες ελέγχου θερμοκρασίας, προστατευτικά υπερέντασης και αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος
07) Κουτιά, Κουτιά
08) Πλαστικά κοχύλια

16. Ποιος είναι ο σκοπός της συσκευασίας, του συνδυασμού και του σχεδιασμού της μπαταρίας;

01) Αισθητική και μάρκα
02) Περιορισμός της τάσης της μπαταρίας: Για να επιτευχθεί υψηλότερη τάση, πρέπει να συνδεθούν πολλαπλές μπαταρίες σε σειρά
03) Προστατέψτε την μπαταρία για να αποφύγετε βραχυκυκλώματα και να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής της
04) Περιορισμοί διαστάσεων
05) Εύκολο στη μεταφορά
06) Σχεδιασμός για ειδικές λειτουργίες, όπως στεγανοποίηση, ειδική εξωτερική σχεδίαση κ.λπ.

Απόδοση μπαταρίας και testing

17. Ποιες είναι οι κύριες πτυχές της απόδοσης των δευτερευουσών μπαταριών που αναφέρονται συνήθως;

Περιλαμβάνει κυρίως τάση, εσωτερική αντίσταση, χωρητικότητα, πυκνότητα ενέργειας, εσωτερική πίεση, ρυθμό αυτοεκφόρτισης, διάρκεια ζωής, απόδοση στεγανοποίησης, απόδοση ασφάλειας, απόδοση αποθήκευσης, εμφάνιση κ.λπ. Άλλοι παράγοντες περιλαμβάνουν υπερφόρτιση, υπερφόρτιση, αντοχή στη διάβρωση κ.λπ.

18. Ποια είναι τα στοιχεία ελέγχου αξιοπιστίας για τις μπαταρίες;

01) Κύκλος ζωής
02) Χαρακτηριστικά εκκένωσης σε διαφορετικούς ρυθμούς
03) Χαρακτηριστικά εκκένωσης σε διαφορετικές θερμοκρασίες
04) Χαρακτηριστικά φόρτισης
05) Χαρακτηριστικά αυτοεκφόρτισης
06) Χαρακτηριστικά αποθήκευσης
07) Χαρακτηριστικά υπεραπόρριψης
08) Χαρακτηριστικά εσωτερικής αντίστασης σε διαφορετικές θερμοκρασίες
09) Δοκιμή κύκλου θερμοκρασίας
10) Δοκιμή πτώσης
11) Δοκιμή κραδασμών
12) Δοκιμή χωρητικότητας
13) Δοκιμή εσωτερικής αντίστασης
14) Δοκιμή GMS
15) Δοκιμή κρούσης υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας
16) Δοκιμή μηχανικής κρούσης
17) Δοκιμή υψηλής θερμοκρασίας και υγρασίας

19. Ποια είναι τα είδη δοκιμών ασφαλείας για τις μπαταρίες;

01) Δοκιμή βραχυκυκλώματος
02) Δοκιμές υπερφόρτισης και αποφόρτισης
03) Δοκιμή αντοχής τάσης
04) Δοκιμή κρούσης
05) Δόνηση δοκιμής
06) Δοκιμή θέρμανσης
07) Δοκιμή πυρκαγιάς
09) Δοκιμή κύκλου θερμοκρασίας
10) Δοκιμή φόρτισης σταγόνας
11) Τεστ ελεύθερης πτώσης
12) Δοκιμή περιοχής χαμηλής πίεσης
13) Δοκιμή αναγκαστικής εκκένωσης
15) Δοκιμή ηλεκτρικής πλάκας θέρμανσης
17) Δοκιμή θερμικού σοκ
19) Τεστ βελονισμού
20) Δοκιμή συμπίεσης
21) Δοκιμή πρόσκρουσης βαρέων αντικειμένων

20. Ποιες είναι οι συνήθεις μέθοδοι χρέωσης;

Λειτουργία φόρτισης μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου:
01) Φόρτιση σταθερού ρεύματος: Το ρεύμα φόρτισης κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας φόρτισης είναι μια ορισμένη τιμή, η οποία είναι η πιο κοινή μέθοδος.
02) Φόρτιση σταθερής τάσης: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, και τα δύο άκρα του τροφοδοτικού φόρτισης διατηρούν μια σταθερή τιμή και το ρεύμα στο κύκλωμα μειώνεται σταδιακά καθώς αυξάνεται η τάση της μπαταρίας.
03) Φόρτιση σταθερού ρεύματος και σταθερής τάσης: Η μπαταρία φορτίζεται πρώτα με σταθερό ρεύμα (CC). Όταν η τάση της μπαταρίας αυξάνεται σε μια ορισμένη τιμή, η τάση παραμένει αμετάβλητη (CV) και το ρεύμα στο κύκλωμα μειώνεται σε μια πολύ μικρή τιμή, τείνει τελικά στο μηδέν.
Μέθοδος φόρτισης για μπαταρίες λιθίου:
Φόρτιση σταθερού ρεύματος και σταθερής τάσης: Η μπαταρία φορτίζεται πρώτα με σταθερό ρεύμα (CC). Όταν η τάση της μπαταρίας αυξάνεται σε μια συγκεκριμένη τιμή, η τάση παραμένει αμετάβλητη (CV) και το ρεύμα στο κύκλωμα μειώνεται σε μια πολύ μικρή τιμή, τείνει τελικά στο μηδέν.

21. Ποια είναι η τυπική φόρτιση και εκφόρτιση της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου;

Τα διεθνή πρότυπα IEC ορίζουν ότι η τυπική φόρτιση και εκφόρτιση της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι: πρώτα αποφορτίστε την μπαταρία στους 0,2 C έως 1,0 V/τεμάχιο, στη συνέχεια φορτίστε την στους 0,1 C για 16 ώρες, αφού αφήσετε στην άκρη για 1 ώρα, αποφορτίστε είναι στους 0,2C έως 1,0V/τεμάχιο, που είναι η τυπική φόρτιση και εκφόρτιση της μπαταρίας.

22. Τι είναι η παλμική φόρτιση; Ποιος είναι ο αντίκτυπος στην απόδοση της μπαταρίας;

Η παλμική φόρτιση υιοθετεί γενικά τη μέθοδο φόρτισης και εκφόρτισης, δηλαδή φόρτιση για 5 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια εκφόρτιση για 1 δευτερόλεπτο. Με αυτόν τον τρόπο, το μεγαλύτερο μέρος του οξυγόνου που παράγεται κατά τη διαδικασία φόρτισης μειώνεται σε ηλεκτρολύτη κάτω από τον παλμό εκφόρτισης. Όχι μόνο περιορίζει την ποσότητα αεριοποίησης του εσωτερικού ηλεκτρολύτη, αλλά για παλιές μπαταρίες που έχουν ήδη πολωθεί πολύ, αφού χρησιμοποιήσουν αυτή τη μέθοδο φόρτισης για 5-10 φορές φόρτιση και εκφόρτιση, θα ανακτήσουν σταδιακά ή θα πλησιάσουν την αρχική τους χωρητικότητα.

23. Τι είναι η φόρτιση Trickle;

Η στάγδην φόρτιση χρησιμοποιείται για να αντισταθμίσει την απώλεια χωρητικότητας που προκαλείται από την αυτοεκφόρτιση της μπαταρίας μετά την πλήρη φόρτισή της. Η φόρτιση παλμικού ρεύματος χρησιμοποιείται γενικά για την επίτευξη των παραπάνω στόχων.

24. Τι είναι η αποδοτικότητα φόρτισης;

Η απόδοση φόρτισης αναφέρεται στη μέτρηση του βαθμού στον οποίο η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται από τη μπαταρία στη διαδικασία φόρτισης μετατρέπεται στη χημική ενέργεια που αποθηκεύεται από την μπαταρία. Επηρεάζεται κυρίως από τη διαδικασία της μπαταρίας και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος εργασίας της μπαταρίας. Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία περιβάλλοντος, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση φόρτισης.

25. Τι είναι η απόδοση εκκένωσης;

Η απόδοση εκφόρτισης αναφέρεται στην αναλογία της πραγματικής ηλεκτρικής ενέργειας που εκφορτίζεται προς την τάση τερματικού υπό ορισμένες συνθήκες εκφόρτισης προς την χωρητικότητα της πινακίδας, η οποία επηρεάζεται κυρίως από τον ρυθμό εκφόρτισης, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, την εσωτερική αντίσταση και άλλους παράγοντες. Γενικά, όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός εκφόρτισης, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση εκφόρτισης. Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση εκφόρτισης.

26. Ποια είναι η ισχύς εξόδου μιας μπαταρίας;

Η ισχύς εξόδου μιας μπαταρίας αναφέρεται στην ικανότητα εξόδου ενέργειας ανά μονάδα χρόνου. Υπολογίζεται με βάση το ρεύμα εκφόρτισης I και την τάση εκφόρτισης, P=U * I, σε watt.

Όσο μικρότερη είναι η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς εξόδου. Η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας πρέπει να είναι μικρότερη από την εσωτερική αντίσταση της ηλεκτρικής συσκευής, διαφορετικά η ισχύς που καταναλώνει η ίδια η μπαταρία θα είναι επίσης μεγαλύτερη από την ισχύ που καταναλώνει η ηλεκτρική συσκευή. Αυτό είναι αντιοικονομικό και μπορεί να καταστρέψει την μπαταρία.

27. Τι είναι η αυτοεκφόρτιση των δευτερευουσών μπαταριών; Ποιος είναι ο ρυθμός αυτοεκφόρτισης διαφορετικών τύπων μπαταριών;

Η αυτοεκφόρτιση, γνωστή και ως ικανότητα διατήρησης φόρτισης, αναφέρεται στην ικανότητα μιας μπαταρίας να διατηρεί την αποθηκευμένη ενέργειά της υπό ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες σε κατάσταση ανοιχτού κυκλώματος. Σε γενικές γραμμές, η αυτοεκφόρτιση επηρεάζεται κυρίως από τη διαδικασία κατασκευής, τα υλικά και τις συνθήκες αποθήκευσης. Η αυτοεκφόρτιση είναι μία από τις κύριες παραμέτρους για τη μέτρηση της απόδοσης της μπαταρίας. Γενικά, όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία αποθήκευσης μιας μπαταρίας, τόσο χαμηλότερος είναι ο ρυθμός αυτοεκφόρτισής της. Ωστόσο, πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι οι χαμηλές ή υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να προκαλέσουν ζημιά στην μπαταρία και να την καταστήσουν αδύνατη.

Αφού φορτιστεί πλήρως η μπαταρία και παραμείνει ανοιχτή για κάποιο χρονικό διάστημα, ένας ορισμένος βαθμός αυτοεκφόρτισης είναι φυσιολογικό φαινόμενο. Το πρότυπο IEC ορίζει ότι μετά την πλήρη φόρτιση, η μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου θα παραμείνει ανοιχτή για 28 ημέρες σε θερμοκρασία 20 ℃± 5 ℃ και υγρασία (65 ± 20)%, και η ικανότητα εκφόρτισης 0,2 C θα φτάσει τους 60 % της αρχικής χωρητικότητας.

28. Τι είναι το τεστ αυτοεκφόρτισης 24 ωρών;

Η δοκιμή αυτοεκφόρτισης των μπαταριών λιθίου διεξάγεται γενικά με τη χρήση αυτοεκφόρτισης 24 ωρών για να ελεγχθεί γρήγορα η ικανότητα διατήρησης της φόρτισής τους. Η μπαταρία αποφορτίζεται στους 0,2C έως 3,0V, φορτίζεται σε σταθερό ρεύμα και σταθερή τάση 1C έως 4,2V, με ρεύμα διακοπής 10mA. Μετά από 15 λεπτά αποθήκευσης, η χωρητικότητα εκφόρτισης C1 μετράται σε 1C έως 3,0V και στη συνέχεια η μπαταρία φορτίζεται με σταθερό ρεύμα και σταθερή τάση 1C έως 4,2V, με ρεύμα διακοπής 10mA. Μετά από 24 ώρες αποθήκευσης, μετράται η χωρητικότητα 1C C2 και το C2/C1 * 100% θα πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 99%.

29. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της εσωτερικής αντίστασης κατάστασης φόρτισης και της εσωτερικής αντίστασης κατάστασης εκφόρτισης;

Η εσωτερική αντίσταση κατάστασης φόρτισης αναφέρεται στην εσωτερική αντίσταση μιας μπαταρίας όταν είναι πλήρως φορτισμένη. Η εσωτερική αντίσταση κατάστασης εκφόρτισης αναφέρεται στην εσωτερική αντίσταση μιας μπαταρίας μετά την πλήρη αποφόρτιση.

Σε γενικές γραμμές, η εσωτερική αντίσταση στην κατάσταση εκφόρτισης είναι ασταθής και σχετικά μεγάλη, ενώ η εσωτερική αντίσταση στην κατάσταση φόρτισης είναι μικρή και η τιμή αντίστασης είναι σχετικά σταθερή. Κατά τη χρήση των μπαταριών, μόνο η εσωτερική αντίσταση της κατάστασης φόρτισης έχει πρακτική σημασία. Στα τελευταία στάδια χρήσης της μπαταρίας, λόγω της εξάντλησης του ηλεκτρολύτη και της μείωσης της εσωτερικής χημικής δραστηριότητας, η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας θα αυξηθεί σε διάφορους βαθμούς.

30. Τι είναι η στατική αντίσταση; Τι είναι η δυναμική αντίσταση;

Η στατική εσωτερική αντίσταση αναφέρεται στην εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας κατά την εκφόρτιση και η δυναμική εσωτερική αντίσταση αναφέρεται στην εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας κατά τη φόρτιση.

31. Είναι τυπική δοκιμή υπερφόρτισης;

Η IEC ορίζει ότι η τυπική δοκιμή αντίστασης υπερφόρτισης της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι: αποφορτίστε την μπαταρία στους 0,2 C έως 1,0 V/τεμάχιο και φορτίστε τη συνεχώς στους 0,1 C για 48 ώρες. Η μπαταρία θα είναι απαλλαγμένη από παραμόρφωση και διαρροή και ο χρόνος εκφόρτισης από 0,2 C σε 1,0 V μετά την υπερφόρτιση θα είναι περισσότερο από 5 ώρες.

32. Τι είναι η τυπική δοκιμή κύκλου ζωής IEC;

Η IEC ορίζει ότι η τυπική δοκιμή κύκλου ζωής της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι:
Μετά την αποφόρτιση της μπαταρίας στους 0,2C έως 1,0V/κελί
01) Φόρτιση στους 0,1 C για 16 ώρες, στη συνέχεια εκφόρτιση στους 0,2 C για 2 ώρες και 30 λεπτά (ένας κύκλος)
02) Φόρτιση στους 0,25 C για 3 ώρες και 10 λεπτά, εκφόρτιση στους 0,25 C για 2 ώρες και 20 λεπτά (2-48 κύκλοι)
03) Φόρτιση στους 0,25 C για 3 ώρες και 10 λεπτά και εκφόρτιση στους 0,25 C έως 1,0 V (κύκλος 49)
04) Φορτίστε στους 0,1 C για 16 ώρες, αφήστε το να σταθεί για 1 ώρα, εκφορτίστε στους 0,2 C έως 1,0 V (50ος κύκλος). Για την μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου, μετά από επανάληψη 1-4 για 400 κύκλους, ο χρόνος εκφόρτισης 0,2 C θα πρέπει να είναι περισσότερο από 3 ώρες. Επαναλάβετε 1-4 για συνολικά 500 κύκλους για την μπαταρία νικελίου-καδμίου και ο χρόνος εκφόρτισης 0,2 C θα πρέπει να είναι περισσότερο από 3 ώρες.

33. Ποια είναι η εσωτερική πίεση μιας μπαταρίας;

Η εσωτερική πίεση μιας μπαταρίας αναφέρεται στο αέριο που παράγεται κατά τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης της σφραγισμένης μπαταρίας, η οποία επηρεάζεται κυρίως από παράγοντες όπως το υλικό της μπαταρίας, η διαδικασία κατασκευής και η δομή της μπαταρίας. Ο κύριος λόγος για την εμφάνισή του οφείλεται στη συσσώρευση νερού και αερίου που παράγονται από την αποσύνθεση οργανικών διαλυμάτων στο εσωτερικό της μπαταρίας. Γενικά, η εσωτερική πίεση της μπαταρίας διατηρείται σε κανονικό επίπεδο. Σε περίπτωση υπερφόρτισης ή αποφόρτισης, η εσωτερική πίεση της μπαταρίας μπορεί να αυξηθεί:

Για παράδειγμα, υπερφόρτιση, θετικό ηλεκτρόδιο: 4OH -4e → 2H2O+O2 ↑; ①
Το παραγόμενο οξυγόνο αντιδρά με το αέριο υδρογόνο που κατακρημνίζεται στο αρνητικό ηλεκτρόδιο και δημιουργεί νερό 2H2+O2 → 2H2O ②
Εάν η ταχύτητα της αντίδρασης ② είναι χαμηλότερη από αυτή της αντίδρασης ①, το παραγόμενο οξυγόνο δεν θα καταναλωθεί εγκαίρως, γεγονός που θα προκαλέσει αύξηση της εσωτερικής πίεσης της μπαταρίας.

34. Τι είναι ο τυπικός έλεγχος διατήρησης φόρτισης;

Η IEC ορίζει ότι η τυπική δοκιμή διατήρησης φόρτισης της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι:
Η μπαταρία αποφορτίζεται στους 0,2 C έως 1,0 V, φορτίζεται στους 0,1 C για 16 ώρες, αποθηκεύεται στους 20 ℃± 5 ℃ και 65% ± 20% υγρασία για 28 ημέρες και στη συνέχεια αποφορτίζεται στους 0,2 C έως 1,0 V, ενώ το νικέλιο -Η μπαταρία υδριδίου μετάλλου πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 3 ώρες.
Σύμφωνα με τα εθνικά πρότυπα, η τυπική δοκιμή διατήρησης φόρτισης για μπαταρίες λιθίου είναι η εξής: (Το IEC δεν έχει σχετικά πρότυπα) Η μπαταρία αποφορτίζεται στους 0,2 C έως 3,0/κελί, στη συνέχεια φορτίζεται σε σταθερό ρεύμα 1 C και τάση στα 4,2 V, με ρεύμα διακοπής 10mA. Μετά από 28 ημέρες αποθήκευσης σε θερμοκρασία 20 ℃± 5 ℃, εκφορτίζεται στους 0,2 C έως 2,75 V και υπολογίζεται η ικανότητα εκφόρτισης. Σε σύγκριση με την ονομαστική χωρητικότητα της μπαταρίας, δεν πρέπει να είναι μικρότερη από το 85% της αρχικής χωρητικότητας.

35. Τι είναι το πείραμα βραχυκυκλώματος;

Συνδέστε μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία σε ένα αντιεκρηκτικό κουτί με καλώδιο εσωτερικής αντίστασης ≤ 100m Ω για να βραχυκυκλώσετε τους θετικούς και αρνητικούς πόλους και η μπαταρία δεν πρέπει να εκραγεί ή να πάρει φωτιά.

36. Τι είναι η δοκιμή υψηλής θερμοκρασίας και υγρασίας;

Η δοκιμή υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής υγρασίας της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι:
Αφού φορτιστεί πλήρως η μπαταρία, αποθηκεύστε την υπό σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας για αρκετές ημέρες και παρατηρήστε εάν υπάρχει διαρροή κατά τη διαδικασία αποθήκευσης.
Η δοκιμή υψηλής θερμοκρασίας και υγρασίας για μπαταρίες λιθίου είναι: (Εθνικό πρότυπο)
Φορτίστε την μπαταρία 1C με σταθερό ρεύμα και τάση 4,2 V, με ρεύμα διακοπής 10 mA και στη συνέχεια τοποθετήστε την σε κουτί σταθερής θερμοκρασίας και υγρασίας στους (40 ± 2) ℃ με σχετική υγρασία 90% -95 % για 48 ώρες. Αφαιρέστε την μπαταρία και αφήστε τη να σταθεί για 2 ώρες στους (20 ± 5) ℃. Παρατηρήστε την εμφάνιση της μπαταρίας και δεν πρέπει να υπάρχουν ανωμαλίες. Στη συνέχεια, αποφορτίστε την μπαταρία με σταθερό ρεύμα από 1C έως 2,75V. Στη συνέχεια, εκτελέστε κύκλους φόρτισης 1C και εκφόρτισης 1C στους (20 ± 5) ℃ έως ότου η χωρητικότητα εκφόρτισης δεν είναι μικρότερη από το 85% της αρχικής χωρητικότητας, αλλά ο αριθμός των κύκλων δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 3 φορές.

37. Τι είναι το πείραμα αύξησης της θερμοκρασίας;

Αφού φορτίσετε πλήρως την μπαταρία, τοποθετήστε την σε φούρνο και θερμαίνετε την από τη θερμοκρασία δωματίου με ρυθμό 5 ℃/min. Όταν η θερμοκρασία του φούρνου φτάσει τους 130 ℃, διατηρήστε τη για 30 λεπτά. Η μπαταρία δεν πρέπει να εκραγεί ή να πάρει φωτιά.

38. Τι είναι ένα πείραμα κύκλου θερμοκρασίας;

Το πείραμα κύκλου θερμοκρασίας αποτελείται από 27 κύκλους και κάθε κύκλος αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα:
01) Αλλάξτε την μπαταρία από θερμοκρασία δωματίου σε 1 ώρα στους 66 ± 3 ℃ και 15 ± 5%,
02) Αλλαγή σε 1 ώρα αποθήκευσης σε θερμοκρασία 33 ± 3 ℃ και υγρασία 90 ± 5 ℃,
03) Αλλάξτε την κατάσταση σε -40 ± 3 ℃ και αφήστε το να σταθεί για 1 ώρα
04) Αφήστε την μπαταρία στους 25 ℃ για 0,5 ώρα
Αυτή η διαδικασία 4 βημάτων ολοκληρώνει έναν κύκλο. Μετά από 27 κύκλους πειραμάτων, η μπαταρία δεν θα πρέπει να έχει διαρροή, σύρσιμο αλκαλίων, σκουριά ή άλλες μη φυσιολογικές συνθήκες.

39. Τι είναι το drop test;

Μετά την πλήρη φόρτιση της μπαταρίας ή της μπαταρίας, πέφτει τρεις φορές από ύψος 1 m σε έδαφος από σκυρόδεμα (ή τσιμέντο) για να ληφθεί τυχαία πρόσκρουση κατεύθυνσης.

40. Τι είναι το πείραμα δόνησης;

Η μέθοδος δοκιμής κραδασμών της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι:
Αφού αποφορτίσετε την μπαταρία στους 0,2 C έως 1,0 V, φορτίστε την στους 0,1 C για 16 ώρες και αφήστε τη να σταθεί για 24 ώρες πριν δονηθεί σύμφωνα με τις ακόλουθες συνθήκες:
Πλάτος: 0,8mm
Ανακινήστε την μπαταρία μεταξύ 10HZ-55HZ, αυξάνοντας ή μειώνοντας με ρυθμό δόνησης 1HZ ανά λεπτό.
Η αλλαγή τάσης της μπαταρίας πρέπει να είναι εντός ± 0,02 V και η αλλαγή της εσωτερικής αντίστασης πρέπει να είναι εντός ± 5m Ω. (Ο χρόνος δόνησης είναι εντός 90 λεπτών)
Η πειραματική μέθοδος δόνησης για μπαταρίες λιθίου είναι:
Αφού αποφορτίσετε την μπαταρία στους 0,2C έως 3,0V, φορτίστε την σε σταθερό ρεύμα 1C και τάση στα 4,2V, με ρεύμα διακοπής 10mA. Μετά από 24 ώρες αποθήκευσης, δονηθείτε σύμφωνα με τις ακόλουθες συνθήκες:
Πραγματοποιήστε πειράματα δόνησης με συχνότητα δόνησης που κυμαίνεται από 10 Hz έως 60 Hz και στη συνέχεια έως 10 Hz μέσα σε 5 λεπτά, με πλάτος 0,06 ίντσες. Η μπαταρία δονείται προς την κατεύθυνση τριών αξόνων, με κάθε άξονα να δονείται για μισή ώρα.
Η αλλαγή τάσης της μπαταρίας πρέπει να είναι εντός ± 0,02 V και η αλλαγή της εσωτερικής αντίστασης πρέπει να είναι εντός ± 5m Ω.

41. Τι είναι ένα πείραμα κρούσης;

Αφού φορτιστεί πλήρως η μπαταρία, τοποθετήστε μια σκληρή ράβδο οριζόντια στην μπαταρία και χρησιμοποιήστε ένα βάρος 20 λιβρών για να πέσετε από ένα ορισμένο ύψος για να χτυπήσετε τη σκληρή ράβδο. Η μπαταρία δεν πρέπει να εκραγεί ή να πάρει φωτιά.

42. Τι είναι το πείραμα διείσδυσης;

Αφού φορτιστεί πλήρως η μπαταρία, χρησιμοποιήστε ένα καρφί με συγκεκριμένη διάμετρο για να περάσετε από το κέντρο της μπαταρίας και αφήστε το καρφί μέσα στην μπαταρία. Η μπαταρία δεν πρέπει να εκραγεί ή να πάρει φωτιά.

43. Τι είναι το πείραμα πυρκαγιάς;

Τοποθετήστε την πλήρως φορτισμένη μπαταρία σε μια συσκευή θέρμανσης με ειδικό προστατευτικό κάλυμμα για καύση, χωρίς να εισχωρήσουν υπολείμματα στο προστατευτικό κάλυμμα.