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电池基本知识（一）

电池基本知识（一）——原理、常用术语、IEC

一、电池原理

1、什么是电池？

电池即一种化学电源，一种直接把化学能转变成电能的装置。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媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，

2、电池的分类

A．按工作性质分类：

（1）原电池：又称一次电池，指电池放电后不能再次充电而继续使用的电池。如果原电池中电解质不流动，则称为干电池。

如：锌-锰干电池、锌-汞电池、锂电池。

（2）蓄电池：又称二次电池，指电池放电后可再次充电而继续使用的电池。如：铅酸电池、镉-镍电池、氢-镍电池、锂离子电池

（3）贮备电池：又称“激活电池”，此类电池在不工作时处于惰性状态，能长期贮存，当需要工作时，经过激活使之进入放电状态的电池。（使用前临时注入电解液或用其它方法使电池激活。如：镁-银电池铅-高氯酸电池

（4）燃料电池：该类电池又称“连续电池”，即将活性物质连续注入电池，使其连续放电的电池。如：氢-氧燃料电池；肼-空气燃料电池

B．按电解质性质分类：

按电解质性质可分为酸性电池（铅酸电池）、碱性电池（氢镍电池）、中性电池、有机电解质电池（锂离子电池，如Li-MnO2)、非水无机电解质电池(Li-SOCL2锂-亚硫酰氯)和固体电解质电池。

按活性物质的保存方式可以分为：活性物质保存在电极上面，其中有一次电池和二次电池两种；活性物质保存在电池之外，使用时通入电极，这类有非再生型燃料电池和再生型电池。

此外也有人根据电池的特性把电池分成高容量电池、密封电池、免维护电池、防爆电池等。

3、一次电池与二次电池的有哪些异同点？

一次电池只能放电一次，二次电池可反复充放电循环使用，可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化，因此设计时必须调节这些变化，而一次电池内部则简单得多，因为它不需要调节这些可逆性变化，一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池，但内阻

（0.2-0.5Ω)远比二次电池大，因此负载能力较低，另外，一次电池的自放电远小于二次电池。4\镍镉电池的电化学原理是什么？

镍镉电池采用Ni(OH)2作为正极，CdO作为负极，碱液（主要为KOH）作为电解液。镍镉

电池充电时，正极发生如下反应Ni(OH)2–e+OH-→NiOOH+H2O负极发生的反

应：Cd(OH)2+2e→Cd+2OH-总反应为：2Ni(OH)2+Cd(OH)2→2NiOOH+Cd+2H2O放电时，反应逆向进行NiOOH+H2O+e→Ni(OH)2+OH-Cd+2OH-+2e→Cd(OH)2充电时，随着NiOOH浓度的增大，Ni(OH)2浓度的减小，正极的电势逐渐上升，而随着Cd的增多，Cd(OH)2的减小，负极的电势逐渐降低，当电池充满电时，正极、负极电位均达到一个平衡值，二者电势之差即为电池之充电电压。

镍氢电池采用与镍镉电池相同的Ni氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为KOH）

作为电解液，镍氢电池充电时，正极发生反应如下：Ni(OH)2–e+OH-→NiOOH+H2O负极反应：MHn+ne→M+n/2H2放电时，正极：NiOOH+H2O+e→Ni(OH)2+OH-负

极：M+n/2H2→MHn+ne

6、电池的主要结构组成是什么？电池的主要组成部分为：正极片、负极片、隔膜纸、盖帽、外

1、标称容量（又称额定容量）

在一定放电条件下，规定电池应该给出的最低限度的电量。

IEC标准规定：镍镉和镍氢电池在20±5℃环境下，以0.1C充电16小时后，以0.2C放电至1.0V时所放出的电量为电池的额定容量，以C5表示；而对于锂离子电池，则规定在常温，恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下，充电3h，再以0.2C放电至2.75V时，所放出的电量为其额定容

电池容量C=It，单位有

电池容量C=It，单位有

电池向外电路输送电流的过程

3、放电率

指放电时的速率。最常用倍率（若干C）表示，其数值上等于额定容量的倍数。如：容量

C=600mAh电池，用0.2C

我们通常所说的0.2C、1C容量，就是

4、开路电压外电路断开时，电池两个极端间的电位差。

电池的标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电压，二次镍镉镍氢电池标称电压为1.2V；

电池放电试验中，规定结束放电的负荷电压。一般放电截止电压：0.2C放至1.0V，1C放至