要用来衡量大电流放电系列电池高倍率放电能
力，是电池的一个重要指标。
电池容量
• 指在一定的放电条件下，可以从电池获得的电量。 一般用Ah或mAh来表示，它直接影响到电池的最大 工作电流和工作时间。
• 电池的容量有理论容量、实际容量和额定容量等 几种。 （1）理论容量：假设活性物质全部参与电池 的成流反应所给出的电量。它是根据活性物质的 质量按照法拉第定律计算求得的。 （2）实际容量：指在一定的放电制度下电池 实际放出的电量。 （3）额定容量：指设计和制造电池时，规定 或保证电池在一定的放电制度下应该放出的最低 限度的电量。
（2）时率：也称为小时率，是以放电 时间来表示的放电速率，即以一定的电流 放完额定容量所需的条件，主要包 括放电方法、放电速率、环境温度和终止 电压等
充电制度
• 规定的电池充电时的各种条件，主要包括 充电方法、充电速率、环境温度和电压压 降等
电池循环寿命
电池能量
• 即能量贮存密度，有体积能量和质量能量 两种，其常用单位分别为Wh / L和Wh / Kg。
• 影响比能量的几个因素是：质量效率、反 应效率（即活性物质利用率）和电压效率
电池放电速率
• 电池的放电速率常用倍率和时率来表示。 （1）倍率：指电池在一定时间内放出
其额定容量时所输出的电流值，它在数值 上等于额定容量的倍数。
镍氢动力电池以其无污染、高比能、大功率、
可循环再利用、长寿命、无记忆效应等优异特性，
成为作为目前新能源汽车动力电池之一。根据丰 田公司数据显示：2007 年全球镍氢HEV 销量达 44.88万辆，全球镍氢HEV 销量超过50 万辆，镍 氢HEV 市场份额达88.4%，中商情报网分析认为， 2008 年镍氢HEV 市场份额达88.6%，2012年突 破100万用量， 市场占有率达90%以上，合计销 售达到400万量以上 。目前，镍氢动力电池已经 成为混合动力汽车电池的主要类型。
电池内阻
• 是指电流通过电极或电池时所受到的阻力，它包 括欧姆内阻和电化学反应中电极极化所造成的内 阻。
• 欧姆内阻包括由电极、隔膜和电解液等各部分欧 姆内阻及其接触电阻。欧姆内阻的特点：（1）与 电池的几何尺寸、电池的结构和形状、电池的装 配松紧度有关；（2）与放电深度有关；（3）与 充放电电流无关。
电池自放电
• 自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下， 电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。
• 自放电主要受制造工艺，材料，储存条件的影响。 • 电池储存温度越低，自放电率也越低，但也应注
意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使 用 • 自放电是衡量电池性能的主要参数之一 • 电池在贮存过程中由于非成流反应而引起的放电 容量的下降的现象。 • 自放电分为可逆自放电和不可逆自放电。可逆自 放电可以通过再充电复原；而不可逆自放电则不 能通过充电复原
电池SOC
• 从电量的角度出发将其定义为：电池在一定放电 倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值.
• SOC 用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为 电池剩余容量占电池容量的比值
• 用荷电状态来表征蓄电池的剩余容量. • SOC不能直接从电池本身获得，而只能通过测量
电池组的外特性参数(例如：电流、电压、自恢复 性、温度、充放电倍率、循环次数、老化程度等) 间接获得.
电池化成、分选
• （1）陈化 • 封好口的电池先经过陈化，常温陈化的主要目的是使电解液均匀分布
在电池内部，高温陈化的主要目的是加速电池的活化速度，使活性物 质表面在高温碱液的处理中结构发生变化有利于电池的快速活化。 • （2）活化 • 不同型号MH-Ni电池的活化制度不同，一般先用小电流充电，再用较 大的电流充电，充电电流一般小于放电电流。电池经过一个周期的充 放电后电压就达到了标称电压。MH-Ni充电过程中电池温度会上升， 因此充电过程中一般保持恒温。 • （3）分选 • 由于单个电池的活性物质和电解液的差异，它的容量和内阻都不是很 一致，必须将它们通过分选工序分选出来，相同容量、相同内阻的可 以匹配成电池组。电池的分选还有一种特性分选，它是在对匹配使用 要求很高时采用的，是利用每个电池的充放电曲线来进行分选，不但 要容量内阻一致，其充放电曲线也要求尽可能吻合，这样对电池组的 寿命很有利。
电池的可靠性测试项目有哪些？
• 1、 循环寿命 • 2、不同倍率放电特性 • 3、不同温度放电特性 • 4、充电特性 • 5、自放电特性 • 6、存贮特性 • 7、容量 • 8、温度循环测试 • 9、不同温度内阻特性 • 10、高温测试
电池的安全性能测试项目有哪些？
• 1、短路 • 2、加热 • 3、过充 • 4、碰撞 • 5、过放 • 6、温升 • 7、挤压 • 8、穿透
• 极化内阻包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。 电化学极化内阻是在电极与电解质溶液界面上进 行电荷交换的阻力，也叫反应电阻。浓差极化内 阻则是由于浓差极化而引起的对电流通过的阻碍 作用。比较电化学极化内阻和浓差极化内阻，可 以得知电化学反应相对于液相传质的难易程度。
电池内阻
• 由于电池内阻的存在，在电池充放电时会有部分 电能或化学能转变为热量，降低了电池的能量效 率；而且当电流越大，产生的热量也就越多，温 升就越快，还会影响电池的正常工作。
• (3)、上世纪90年至今的产业化阶段；
电池的分类
• 根据电极反应的可逆性可分为一次电池和二次电 池(蓄电池)；
• 二次电池又分为铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、 锂离子电池 、燃料电池
• 根据电池的形状可分为圆形电池、方形电池、扣 式电池等；
• 根据电解液体系可分为碱性电池、酸性电池等； • 根据电池用途可分为常用电池、备用电池等； • 根据能量功率可分为能量型电池和功率型电池；
电池充、放电常用方法
• 充电：主要可分为恒流、恒压、脉充、恒 流恒压、涓流
• 放电：主要可分为恒流
充电效率
• 指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放 出的容量与输入的电池容量的比值,它可按照以下 公式计算： 充电效率=（放电电流*放电至截止电压的时间/充 电电流*充电时间）*100%
• 输入的能量部分用来将活性物质转换为充电态， 部分消耗在副反应上来产生氧气，充电效率受到 充电速率和环境温度的影响，充电时充电电流必 须在一定范围内，电流太小或太大充电效率都很 低
电池工作温度范围
• 工作环境和使用条件要求电池在特定的温 度范围内具有良好的性能。
• 镍氢电池的温度范围:-40-70度
电池内压
由于充放电过程中产生的气体所形成的压力， 主要受电池材料、制造工艺，结构等使用过程因 素影响，是衡量电池性能优劣的重要指标。如果 电池内部压力过高，就会使电池限压装置(如防爆 球)开启而引起电池泄气或漏液，从而很快导致电 池失效。如果限压装置失效，则有可能会引起电 池壳体开裂或爆炸。 • ，一般电池内压均维持在正常水平，在过充或过 放情况下，电池内压有可能会升高。例如过充电 正极产生的氧气透过隔膜纸与负极复合，如果复 合的速度低于产生的速度,产生的氧气来不及被消 耗掉,就会造成电池内压升高.
• 通常在电池的能量转化过程 中伴随着热能的产生。
能量转化器
化学能
电能
镍氢电池的发展历史
• 主要分为3个阶段： • (1)、上世纪60年代未至70年代末为可
行性研究阶段；
• (2)、上世纪70年代末至80年代末为实 用性研究阶段；1984年开始，荷兰、美国、 日本研究开发储氢合金电极；1988年 Ovonic公司，1989年日本等先后开发成功 镍氢电池；
按照一定的制度进行充放电，其性能衰 减到某一程度时的循环次数。
电池的工作是一个不断充电-放电-充电放电的循环过程，每充电和放电一次，动 力电池中的化学物质就要发生一次可逆性 的化学反应。充电和放电的效率，最后部 分或完全丧失其充电和放电 功能。
电池的工作循环次数是衡量电池寿命的 重要指标，对电池的使用有直接影响。
电池基本知识讲解
彭军文
什么叫电池
• 电池是通过电化学氧化还原 反应将活性材料内存储的化学 能直接转化为电能的装置（化 学电源），它由两种不同成分 的电化学活性电极分别组成正 负极，两电极浸泡在能提供离 子传导作用的电解质中，当连 接在某一外部载体上时，通过 转换其内部的化学能来提供电 能。
• 本质上为一个能量转化器
• 根据测试所采用方法的不同，内阻可分为交流内 阻和直流内阻。
• 交流内阻的标准测试方法是：采用1000 Hz对称 交流电，并且所施加电流不得导致电压的变化超 过未加电流时电压的±20 mV。交流内阻值近似 为电化学体系的纯电阻值。
电池内阻
• 充电态内阻与放电态内阻有何不同？ • 充电态内阻指电池100%充满电时的内阻，
放电态内阻指电池充分放电时后的内阻。
• 一般来说，放电态的内阻不太稳定，且偏 大，充电态内阻较小，阻值也较为稳定， 在电池的使用过程中，只有充电态内阻具 有实际意义，在电池使用的后期，由于电 解液的枯竭以及内部化学物质活性的降低， 电池内阻会有不同程度的升高。
电池内阻
• 电池的内阻越小，输出功率越高，电池的 内阻应小于用电器的内阻，否则电池本身 消耗的功率还要大于用电器消耗的功率， 这是不经济的，而且可能损坏电池，在额 定电压条件下电池的输出功率随电极表面 积的增大工作温度的上升而上升，反之亦 然。
电池电压
标称电压：在正常工作过程中表现出来的 电压，二次镍氢电池标称电压为1.2V
开路电压：外线路中没有电流通过时，电 池两极之间的电位差。
工作电压（负载电压）：外线路中有电流 通过时，电池两极之间的电位差。
终止电压：电池放电实验中，规定的结束 放电的截止时间。
•
中点电压：放到50%容量时电池的电压。主
电池功率
• 电池的功率是指在一定的放电制度下，单位时间 内电池所输出的能量。而单位质量或单位体积的 电池所输出的功率称为比功率，常用单位为W / Kg 或 W / L。