锂电池基础知识 86 问：电池容量、内阻及其影响因素解析

锂电池基础知识 86 问：电池容量、内阻及其影响因素解析

[摘要]以下是关于锂电池基础知识的86个问题。

1.锂离子电池的容量是多少？

电池的容量可分为额定容量和实际容量。电池的额定容量是指在一定的放电条件下，应放出的最低电量，这是电池设计、制造时规定或保证的。Li-ion规定电池应在常温、恒流（1C）、恒压（4.2V）控制充电条件下，充电3小时。电池的实际容量是指在一定的放电条件下，电池实际放出的电量，主要受放电速率和温度的影响（所以严格来说，电池容量应该标明充放电条件）。容量的常用单位有：mAh、Ah=）。

2、什么是电池内阻？

是指电池工作时电流流过电池时所遇到的阻力，由欧姆内阻和极化内阻两部分组成。电池内阻过大，会导致放电电压降低，放电时间变短。内阻的大小主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响，是衡量电池性能的重要参数。注：一般以充电状态下的内阻为标准。电池内阻需要用专门的内阻仪测量，不能用万用表的欧姆档位测量。

3.什么是开路电压？

是指电池不工作时，也就是电路中没有电流流过时，电池正负极之间的电位差。一般锂离子电池充满电后开路电压约为4.1-4.2V，放电后开路电压约为3.0V。电池的充电状态可以通过开路电压来判断。

4.工作电压是多少？

又称端电压，是指电池在工作状态，也就是有电流流过电路时，电池正负极之间的电位差。在电池放电工作状态下，电流流过电池时，不需要克服电池内阻带来的阻力，所以工作电压始终低于开路电池，充电时则相反。Li-ion的放电工作电压约为3.6V。

5.什么是卸料平台？

放电平台是恒压充电至4.2V，电流小于0.01C，然后电池放置10分钟，以任意倍率的放电电流放电至3.6V的时间，是衡量电池好坏的重要标准。

6. (充放电) 率是多少？小时率是多少？

是指电池在规定时间内放完其额定容量所需的电流值，在数据值上等于电池额定容量的倍数，通常用字母C表示，例如电池标称额定容量为1C（1x），则为0.5C，6A()为10C，以此类推。

小时率又叫小时率，是指电池在一定的电流下，放完其额定容量所需的小时数。例如，某电池的额定容量为，以的电流放完其额定容量需要1小时，则该电流称为1小时率，以此类推。

7. 自放电率是多少？

又称荷电保持能力，是指电池在开路状态下，在一定条件下保持电池内储存电量的能力。主要受电池制造工艺、材料、储存条件等因素影响，是衡量电池性能的重要参数。

注：电池充满电后开路放置，一定程度的自放电属于正常现象，按照国标规定，LI-ion 充好电后，在 20±2℃开路放置 28 天，电池容量损失是允许的。

8.什么是内压？

指电池内部气体压力，是由密封电池在充放电过程中产生的气体引起的，主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。主要是由于水、有机溶液分解产生的气体在电池内部积聚引起的。

持续高倍率过充电会造成电池温度升高、内压增大，严重时会对电池性能和外观造成破坏性影响，如漏液、鼓底、电池内阻增大，放电时间和循环寿命缩短等。

任何形式的锂离子电池过充电都会对电池性能造成严重损害，甚至爆炸。锂离子电池充电过程中，应采用恒流、恒压充电方式，避免电池过充电。

9、为什么电池需要存放一段时间才可以包装运输？

电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定性的重要参数，电池经过一定时间的储存后，允许其容量、内阻等发生一定的变化，储存一段时间后，内部成分的电化学性能才能趋于稳定，了解电池自放电性能的大小，以保证电池的质量。

10. 为什么我们需要转型？

电池制成后，通过一定的充放电方式，激活里面的正负极材料，提高电池的充放电性能、自放电、储存等综合性能，这个过程就叫化成，电池粉体只有经过化成才能体现出它的真实性能。

11.什么是容量划分？

在电池的生产制造过程中，由于工艺原因，电池的实际容量不可能完全一致，通过一定的充放电制度对电池进行检测，并按容量进行分类的过程称为容量分类。

12.什么是电压降？

将电池按质量标准充电至80%以上，测量其空载电压。用5W/2W电池作为负载，连接电池正负两端。开关作为电池的断路装置，通路装置串联。打开开关后5秒内电压下降不超过0.4V即为合格。这个主要是测试电池的负载性能。

13.什么是静电电阻？

也就是放电过程中电池的内阻

14.什么是动态电阻？

即充电时电池的内阻。

15.电池的负载能力是多少？

当蓄电池的正负极连接到用电器上时，驱动用电器工作的输出功率就是蓄电池的带负载能力。

16. 什么是充电效率？什么是放电效率？

充电效率是指电池在充电过程中所消耗的电能转换成电池能够储存的化学能的程度，主要受电池工艺、配方以及电池的工作环境温度影响，一般环境温度越高，充电效率越低。

放电效率是指在一定的放电条件下，端电压下实际放出的电量与额定容量之比。主要受放电倍率、环境温度、内阻等因素影响。一般来说，放电倍率越高，放电效率越低。温度越低，放电效率越低。

17.现今常用的各种充电电池有何区别？

目前，镍镉、镍氢、锂离子充电电池被广泛应用于各种便携式电器设备（如笔记本电脑、相机、手机等）。每种充电电池都有自己独特的化学性质。镍镉和镍氢电池的主要区别在于镍氢电池的能量密度更高。与同类型的电池相比，镍氢电池的容量是镍镉电池的两倍。这意味着使用镍氢电池可以大大延长设备的工作时间，而不会给电器设备增加额外的重量。镍氢电池的另一个优点是它大大降低了镍镉电池中存在的“记忆效应”问题，使镍氢电池的使用更加方便。镍氢电池比镍镉电池更环保，因为它们不含有毒的重金属元素。

锂离子电池也迅速成为便携式设备的标准电源。锂离子电池可以提供与镍氢电池相同的能量，但重量却可以减轻约 35%，这对于摄录机和笔记本电脑等耗电设备来说至关重要。锂离子电池没有“记忆效应”且不含有毒物质也是使其成为标准电源的重要因素。

18、目前正在使用和研究的“绿色电池”有哪些？

新型绿色环保电池是指近年来投入使用或正在开发的一类高性能、无污染的电池。目前大量应用的锂离子电池、镍氢电池，正在推广的无汞碱性锌锰电池，以及正在开发的锂或锂离子塑料电池、燃烧电池、电化学储能超级电容器等都属于新型绿色环保电池的范畴。此外，利用太阳能进行光电转换的太阳能电池目前也得到广泛的应用。

19.哪种电池将主导电池市场？

由于照相机、移动电话和无绳电话、笔记本电脑、具有图像和声音的多媒体设备在家用电器中占据着越来越重要的地位，与一次电池相比，二次电池即可充电电池在这些领域也得到了广泛的应用。二次可充电电池将朝着体积小、重量轻、容量大、智能化的方向发展。

20.什么是锂离子电池？

是指以锂离子为活性物质的可充电电池，当电池放电到终止电压后，可以再次充电恢复到放电前的状态。

21. 锂离子电池如何工作？

放电时，锂碳插层化合物中的锂从负极溶解出来形成锂离子进入电解液，穿过电解液嵌入正极晶体中形成插层化合物；充电时，嵌入正极的锂离子回到电解液中，然后在负极上与碳形成插层化合物，如此循环往复。

22、锂离子电池与镍镉、镍氢、铅酸电池相比有哪些优势？

比能量高、自放电率低、高低温性能好、充放电寿命长。

23.电池的平均电压是多少？

电池从放电开始到结束的平均电压。

24.电池的能量密度是多少？

指电池单位体积所含的电能。

25.电池的容量是多少？

电池中的活性物质参加电化学反应所能放出的电能称为电池容量。

26. 电池的设计容量是多少？

根据电池所含活性物质的量，按照电化学理论计算出的电池容量称为设计容量。

27.电池的额定容量是多少？

电池经过设计并受电池制造工艺的影响，最终能达到的容量称为额定容量。

28.锂离子电池的工作温度范围是多少？

充电-10—45℃ 放电-30—55℃

29、什么是电池的放电倍率？

是指放电时，放电电流（A）与额定容量（A•h）的比例关系。

30、电池的每小时放电率是多少？

在一定的输出电流下，放电额定容量所需的小时数称为放电率。

31.锂离子电池由哪些材料组成？

它由正极活性材料、负极活性材料、集流体、隔膜、电解液、外壳等材料组成。

32、锂离子电池的哪些特性与电池的型号有关？

电池的长、宽、高以及电池的容量。

33.影响锂离子电池循环性能最重要的两个因素是什么？

活性物质的性质以及杂质的种类和含量。

34、生产过程中如何控制电池内部的水分含量？

①采取防潮、防湿措施。

②缩短操作时间，减少电极暴露在空气中的时间。

③合理、正确地进行烘烤操作。

④尽量在干燥的环境中工作。

35、锂离子电池正极活性材料是什么？

锂盐；如钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等。

36、锂离子电池的负极活性材料是什么？

石墨粉

37、电极材料中为什么要添加导电剂？

电池工作时，无论充电、放电，电池的活性物质都不会溶解在电解液中，为了增强活性物质与板栅、集流体之间的导电性，需加入导电剂。

38. 锂离子电池中电解质的成分是什么？

常用的有六氟磷酸锂、四氟磷酸锂（LiPF6）等。

39. 配料的用途是什么？

使活性物质分散均匀，以利于拉浆均匀，施胶量恒定。

40. 请简述食材的加工流程。

41、正负极浆料拉制的三个基本参数。

拉浆温度、速度、修整量。

42、怎样控制焊条修整量？

根据正负极浆料的固含量、比重，调整拉浆机刀头之间的间隙，控制拉浆的粗细，实现控制。

43.在拉浆过程中如何判断电极的质量。

电极表面平整、光滑、涂层均匀、附着力好、干燥、不剥落、不脱落、无杂物、无灰尘堆积、无划痕、无气泡。有缺陷的电极为劣质电极。

44.正、负极片切割的主要设备。

纸剪和剪刀。

45.正负极的主要注意事项。

①检查刀片是否有毛刺或不平整，操作时注意刀具安全。

②切正极、负极的刀不能互换使用。

③切割过程中随时检查电极质量，将不合格的牌号分出来，不要混淆。

④ 切割好的成品经过检验合格后，立即送往下一道工序。

46、正负极烘烤的目的是什么？

除去电极中的水分和有机溶剂。

47、正负极压合的目的是什么？

活性物质与板栅、集流体紧密接触，减少了电子的移动距离，减少了极片的厚度，增加了填充体积，提高了电池体积的利用率，从而提高了电池的容量。

48. 药片厚度对电池性能有何影响？

压片厚度过厚时，容易减少电池中的活性物质的量，降低单位体积的活性物质的量和增大极化电位，从而造成电池的容量下降。

压片厚度过薄时，容易造成电池中活性物质的量增多，电极表面有效面积减少，从而造成活性物质的浪费和大电流通过困难。

49. 电极称重的目的是什么？

准确认识和掌握焊条修整用量。

50. 配片的目的是什么？

保持正负极上活性物质的配比一致。

51、为什么要进行刷膜作业？

清除极片上的灰尘、材料、毛刺等。

52、正极片用什么类型的极耳？

使用铝条接片。

53、负极用什么极耳？

使用镍带接线片。

54.焊接极耳的设备？

正极采用超声波焊接机，负极采用点焊机。

55、卷绕车间的湿度对电池质量有哪些影响？

当卷绕室内湿度较大时，电极会吸收大量的水分，使电极含水量增加，电池内气体产生量增加，电池内压升高，危及电池的安全性能。水分的增加会消耗电池中更多的活性物质，造成电池容量下降。

56、绕线车间空调及除湿系统起什么作用？

保持室内温度恒定，降低室内湿度以提高电池性能。

57、卷绕车间的地板可以用水拖吗？

不能

58、电池单体卷绕时应注意哪些事项？

①将极片与隔膜纸平放对齐，用手按压极片与隔膜纸，力度适中、均匀，电芯卷绕松紧适宜。

②注意电极上是否有划伤、掉料、缺料、气孔、气泡等缺陷及隔膜纸是否有缺陷，如有则按废品处理。

③绕线时要注意手脚的协调，避免被绕线针划伤。

59、电池芯胶带的用途及位置是什么？

电芯贴纸的位置是为了防止电芯卷绕后变形，底部的胶带是为了防止电芯内正极片底部接触电池外壳而造成短路。 侧贴纸是为了防止电芯卷绕后变形，底部的胶带是为了防止电芯内正极片底部接触电池外壳而造成短路。

60. 使用什么设备将极耳焊接至盖子？

超声波对接焊机。

61. 电池单体内阻要求有哪些？

超过20MΩ

62、电池单体内阻不符合要求怎么办？

重工

63. 为什么需要在标签上贴胶带？

增加牢固度，防止因极耳接触而引起的短路。

64、电池盖使用前需要做哪些检查？

外形尺寸、形状、厚度、绝缘电阻、密封性、耐腐蚀性、材质等检查。

65、电池盖能承受的最大压力是多少？

0.4兆帕

66、如何防止电池漏液？

防止电池漏液应做好以下几方面工作：

①电池外壳与盖帽焊接时，焊接应牢固、密封，不得有漏焊、冷焊现象，焊缝处不得有裂纹或裂缝。

②用钢球密封时，钢球尺寸要合适，钢球材质要与帽盖相同，焊接应牢固，无裂纹、裂缝。

③盖帽正极连接紧密、无间隙，绝缘密封垫弹性适当，耐腐蚀、不易老化。

67、现有条件下如何防止非密封电池在车间吸水？

①电池应少量多次操作，缩短电池在空气中暴露时间。

②生产完毕的电池及时转入下一道工序，尽可能缩短工序中电池的停滞时间。

68、烘干室的湿度要求有哪些？

相对湿度低于6％。

69、烘干房的湿度对电池的性能有哪些影响？

湿度增大，电池电芯吸收的水分量增加，造成电池容量下降、内压增大。

70、怎样防止湿气进入烘干室？

少进出，少开门，烘干室的门不能同时打开。

71. 您认为在烘干室里可以用水来清洗地板吗？

不能。

72、电池在充电前需要进行哪些处理？

涂胶及真空烘烤处理。

73、为什么电池在充电前要进行真空烘烤？

尽量清除电池单元中所含的水和溶剂。

74、为什么充电前需要称重？

为了准确计算需要注入的液体量。

75.如何给电池充电？

使用手动注射机或者自动注射机进行注射操作。

76、怎样检查蓄电池是否充满电解液？

采用真空吸力测试，对加液口进行真空吸力，若电解液被吸上来，则表示已满；若未吸上来，则表示未满。

77. LiOF6在电解液中起什么作用？

导电电解质。

78.电解液中LiPF6的浓度是多少？

1摩尔/升

79、电解液中溶剂起什么作用？

溶解电解质并使之电离。

80、电解液的电导率范围是多少？

8×10-3Ω-1

81、电导率对电池工作电流有何影响？

电导率影响放电速率，电池的内阻，以及电池的电压。

82、影响电池内阻的因素有哪些？

电解液的电导率，电池壳材料的性能，极片的电导率和极耳材料的截面积。电池焊接的质量。

83、蓄电池的容量受哪些因素影响？

正、负极材料的特性，以及活性物质的种类、型号、用量等。

正极和负极活性物质的正确比例。

电解质的浓度和类型。

生产过程。

84、您认为在电池生产过程中如何控制电池中的水含量？

生产过程中严格控制环境湿度，加强电芯的烘烤，控制电池的含水量。

85. 电池充电时可以用万用表测量电阻吗？

能

86、成型机成型大容量电池时应注意什么？

注意电池总电量是否超出化成机的电量。