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一、电池的定义及分类：不必要伴随有机械运动，而将各种能量直接转化为直流电能的发电装置

(资料图)

二、电池的工作原理：电池在放电过程中，负极发生氧化反应，向外提供电子；在正极上进行还原反应，从外电路接收电子，电子从负极流到正极，而电流方向正好与电子流动方向相反，故电流经外电路从正极流向负极三、电池起源：

1887年，英国人赫勒森发明了最早的干电池。

1899年,Waldmar Jungner 发明镍镉电池.

1914年,Thomas Edison 发明碱性电池

1976年,Philips Research的科学家发明镍氢电池.

1991年,Sony.可充电锂离子电池商业化生产

四、锂电池基础知识--电池术语

1、容量（Capacity）电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量，以符号C表示。常用的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时（mAh）。

电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。

1)理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电池，常用比容量的概念，即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量，单位为Ah/kg（mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。

2)实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为 Ah，其值小于理论容量。

3)额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门颁布的标准，保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。

2、内阻（Impedance)

1)定义：电流通过电池内部时受到阻力，使电池的电压降低，此阻力称为电池的内阻。

2）电池的内阻不是常数，在放电过程中随时间不断变化，因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。

3）电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在，使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压，充电时端电压高于电动势和开路电压。

4）欧姆电阻遵守欧姆定律；极化电阻随电流密度增加而增大，但不是线性关系，常随电流密度的对数增大而线性增大。

3、开路电压(Open circuit voltage ，OCV)

1）电池不放电时，电池两极之间的电位差被称为开路电压。2）电池的开路电压，会依电池正、负极与电解液的材料而异，如果电池正、负极的材料完全一样，那么不管电池的体积有多大，几何结构如何变化，其开路电压都一样的。

4、终止电压(Cut-off discharge voltage)

指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。根据不同的电池类型及不同的放电条件，对电池的容量和寿命的要求也不同，因此规定的电池放电的终止电压也不相同。

5、放电深度(Depth of discharge DOD)

1）在电池使用过程中，电池放出的容量占其额定容量的百分比，称为放电深度。

2）放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系，当二次电池的放电深度越深，其充电寿命就越短，因此在使用时应尽量避免深度放电。

6、过放电(Over discharge)

电池若是在放电过程中，超过电池放电的终止电压值，还继续放电时就可能会造成电池内压升高，正、负极活性物质的可逆性遭到损坏，使电池的容量产生明显减少。

7、能量密度(Energy density)

1）电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。

2）一般在相同体积下，锂离子电池的能量密度是镍镉电池的倍，是镍氢电池的倍，因此在电池容量相等的情况下，锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小，重量更轻。

8、自放电(Self discharge)

电池不管在有无被使用的状态下，由于各种原因，都会引起其电量损失的现象。电池完全充电后，放置一个月。然后用1C放电至，其容量记为C2；电池初始容量记为C0；1-C2/C0即为该电池之月自放电率。

9、充电循环寿命(Cycle life)

1）电池在完全充电后完全放电，循环进行，直到容量衰减为初始容量的75%，此时循环次数即为该电池之循环寿命

2）循环寿命与电池充放电条件有关，锂离子电池室温下1C充放电循环寿命可达300-500次（行业标准），最高可达800-1000次。

10、记忆效应(Memory effect)

1）记忆效应是针对镍镉电池而言的，由于传统工艺中负极为烧结式，镉晶粒较粗，如果镍镉电池在它们被完全放电之前就重新充电，镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时形成次级放电平台。电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点，尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上。在以后的放电过程中电池将只记得这一低容量。同样在每一次使用中，任何一次不完全的放电都将加深这一效应，使电池的容量变得更低。

2）要消除这种效应，有两种方法，一是采用小电流深度放电（如用放至0V）一是采用大电流充放电（如1C）几次。

3）镍氢电池和锂离子电池均无记忆效应。

五、锂电池基础知识---锂离子电池原理

六、锂离子二次电池--电池结构组成

锂离子二次电池--电池结构组成

正极材料 (Cathode)

常用锂离子电池常用的正极材料如下所示：

1、钴酸锂LiCoO2 ，  ~

2、锰酸锂LiMn2O4 ，~

3、三元材料(镍钴锰酸锂) LiNixCoyMn1-x-yO2 ，~

4、磷酸铁锂LiFePO4 ，~