国宝级殿堂级歌手:电池的电是怎样来的?

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/03/29 14:30:21

电池原理
1、环境温度对电池性能有什么影响?

所有的环境因素中,温度是影响电池性能的最主要因素。电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏,如果温度下降,电极的反应率也相应的下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电解液的传送速度,温度上升则速度加快,传送温度下降,传送速度将减慢,电池充放电性能也会受到影响。但电池温度不能太高,超过45℃,会破坏电池内的化学平衡,导致副反应。

2、如何实现锂离子电池的安全性能?

为了确保锂离子电池能够安全可靠地使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计,以达到电池的安全考核指标。(1)隔膜在135℃自动关断保护采用国际先进的elgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下,复合膜两侧的PE膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到135℃时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可靠。(2)向电解液中加入添加剂。在电池过充,电池电压高于4.2v的条件下,电解液添加剂与电解液中其他物质聚合,电池内阻大副增加,电池内部形成大面积断路,电池不再升温。(3)电池盖复合结构。电池盖采用刻痕防爆结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度刻痕破裂、放气。(4)各种环境滥用试验。进行各项滥用试验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等,考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验,考察电池在实际使用环境下的性能情况。

3、锂离子电池的主要构成

(1)电池盖(2)正 极----活性物质为氧化钴锂〈3)隔 膜----一种特殊的复合膜(4)负 极----活性物质为碳(5)有机电解液(6)电池壳

4、锂离子电池的工作原理

当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
同样道理,当对电池进行放电时,嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。

在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

5、手机锂电池的构成及各个部分的功能是什么?

机锂电池主要由塑胶壳上下盖、锂电芯、保护线路板和可恢复保险丝组成,有的厂家还配置了NTC识别电阻或震动马达或充电电路等元件。
各部分功能如下:
锂电芯:提供可充放电源。
保护线路板:防止电池过充、过放、短路。
可恢复保险丝: 正热敏电阻起到高温保护作用,又是保护线路板失效的二重保护。
识别电阻:识别原装电池,非原装电池不能使用。

6、为什么电池有时会出现鼓胀现象?

在电池充电过程中,其内部会产生少量气体,使电池内压增加导致电池出现膨胀现象。在正常状况下,膨胀是十分有限的,在电池使用过程中产生少许膨胀是允许

有人把笔记本电脑的电池比作是人体的血液,虽然这不是很贴切,但由此仍可见电池在笔记本电脑中的重要性。现在关于笔记本电池的讨论真是太多,好多笔记本用户对于笔记本电池的构造也存在很多疑问。其实笔记本电脑用的电池也是非常简单,它包括了电芯、控制电路和外部接口等几部分,有些厂商的产品还会带有电量指示灯,然后再把这些部件一起封装在一个外壳中,就如同一个“电池包”。为了解决大家对笔记本电池的疑问,本文将从外到里对笔记本电池的构造做一个详细的解说。

电池外壳上标识的意义

首先我们来看一下笔记本电池的外壳,上边往往有许多数字标签,我们就先来看一下这些数字标签的含义。

电池组外的标签,一般内容有:(如图)

1.电池的生产厂商、型号,只要是正规厂家生产的电池,这两个标签肯定都有的。

2.电池的种类(根据内部所用电池的种类而分)(如图):

常见的为Li-ion锂离子电池、Ni-MH镍氢电池、Li-polymer高分子锂电池,另外还有较少看到的Ni-Cd(镍镉电池)以及最新的燃料电池。

3.额定电压(Nominal Voltage)(如图)?

一般常见的为10.8V(11.1V)或14.4V。若以锂离子电池为例,大家知道一节锂离子电池的电压为3.6V,这当然达不到笔记本所需要的电压,因此一般采用串联的方式。如果额定电压是10.V,那么就是串联了3节,串联4节电压就成为14.4V,但有些二次电池在制造厂所标定的单节锂离子电池电压为3.7V,所以三节串起来的电压为11.1V。若以1.2V的镍氢电池,则串联9节单电池至10.8V,以达到笔记本工作所需要的工作电压。

4.额定容量(Nominal Capacity):

一般来说?单节镍氢电池的容量要比锂离子电池大,一节18650镍氢电池的容量即可达到4200~4500mAh之间,而常用的18650锂离子电池单一节容量为1500~2000mAh之间,所以如果笔记本电池采用的是镍氢电池,只要将电池串联,提高电池的工作电压就可以了。而锂离子电池因电池制造厂商的技术差异而有所不同,笔记本电池如采用锂离子电池,通常使用3节并联,来提高电池容量,三节并联一般可达到4500~6000mAh之间。(后面举例说明)

5.电池使用注意事项:

一般上边会有电池使用环境限制的标签、使用时的注意事项以及电池回收标签。

分析原理看清电池的奥秘

电池内有何乾坤?

对笔记本电池的外壳上的标识了解清楚后,我们再来看一下其内部有何神秘之处。

1.电池:笔记本电池里常见的电池为18650(17650)镍氢电池、18650锂离子电池和方形锂离子电池。根据每个笔记本电池的构造不同采用不同的电池。18650指的是圆柱型电池的尺寸,18为电池外径18mm,65为高度65mm;方型锂离子电池也使用此方式,如103448,为长48mm×宽34mm×高10mm的方型电池。

2.电池控制板:笔记本电池中最关键的是控制电路,它不但要控制电池的充放电,例如在适当的时候开始和停止充电,把充放电电流控制在合适的范围内,还要承担电池状况的分析纪录(例如我们熟悉的电池容量显示和充放电次数纪录功能),以及承担电池的保护作用,在电池温度过高或者电流过大的时候切断电路。控制电路位于电芯和笔记本电脑主板之间,是一块工作原理和设计都很复杂的电路。主要分为两部分:一部分是在电池充放电时起到保护作用,为保护电路;另一部分作用为电池组与主机沟通时及电池使用的管理,叫做电池能源管理电路(Gas gauge)。一般两部分都设计在一块电路板上。如果电池采用的是锂离子电池,那么两个电路都有;如果采用的是镍氢电池,那么只有电池能源管理电路,因为只有锂离子电池带保护电路,而镍氢电池不带。

3.保护元件:

NTC热敏电阻

A、NTC热敏电阻:常使用于镍氢电池组中,用来侦测电池组温度,作为充放电时的参考。

B、Thermostat温度开关:常用于镍氢电池组中,同样侦测电池组温度,作为强制保护电池异常的开关。

C、温度保险丝:这是作为电池的最后保护开关,如果当电池工作发生异常,如温度过高(一般设定为90-98度)或者电流过大,温度保险丝就会被烧断,电池组将不会再工作,从而保护电池组。

D、Poly switch限流开关:作为电流及温度过载的保护,普遍用于各种电池组中。

4.电池接口:电池与主机接触部位常见的为6-8个金属片接口,上边都应该有标记,例如??T T I I++,这上边有电流传输接口,还有电源控制线路接口。

5.外壳:外壳保持内部组件的形状和使电池能和笔记本电脑紧密结合,接口负责连接电池和主机,一般采用工程塑料,通常采用超声波进行焊接。

本本电池的类型及发展方向

外观各异的电池

随着笔记本电脑和掌上电子产品技术及市场的迅速发展,广大用户对“稳定性更高”、“使用时间更长”、“体积更小”乃至“充电次数更多”等方面提出了更高要求,而电池技术也紧随市场需求,在诸多方面作出了相应改进和发展。现在的笔记本电脑电池皆朝Smart Battery方向设计,也就是电池组内有能源管理线路,这种能源管理线路可以监视电池使用情况以及与主机进行沟通,可以让电池的性能得到充分的发挥,从而提高电池的使用时间。锂离子电池由于它较普通镍镉/镍氢电池具有体积小(相对)、重量轻、自放电率低、无记忆效应的优点,因而受到众多笔记本生产商的喜爱,目前笔记本电池普遍采用这种电池。虽然说现在笔记本电池的外观千差万别(图7),每个品牌、甚至型号不同的电池都不能通用,但电池的内部构造都是相同的。

使用燃料电池的笔记本

最后对于目前最新的燃料电池不得不补充两句,2003年10月NEC正式推出了其最新研制的笔记本用燃料电池),据称,当燃料使用浓度为10%的300立方厘米的甲醇时,笔记本电脑可以使用5个小时。NEC提出,在2005年将推出可使笔记本电脑连续使用40小时的燃料电池产品。就目前来说,燃料电池的体积、性能及成本方面没有太大的优势,不过将燃料电池作为笔记本的后备电源还是一种不错的选择。想想当笔记本可以连续使用40个小时,那是一种什么感觉。而且燃料电池的污染小,可反复使用。

电池原理
1、环境温度对电池性能有什么影响?

所有的环境因素中,温度是影响电池性能的最主要因素。电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏,如果温度下降,电极的反应率也相应的下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电解液的传送速度,温度上升则速度加快,传送温度下降,传送速度将减慢,电池充放电性能也会受到影响。但电池温度不能太高,超过45℃,会破坏电池内的化学平衡,导致副反应。

2、如何实现锂离子电池的安全性能?

为了确保锂离子电池能够安全可靠地使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计,以达到电池的安全考核指标。(1)隔膜在135℃自动关断保护采用国际先进的elgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下,复合膜两侧的PE膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到135℃时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可靠。(2)向电解液中加入添加剂。在电池过充,电池电压高于4.2v的条件下,电解液添加剂与电解液中其他物质聚合,电池内阻大副增加,电池内部形成大面积断路,电池不再升温。(3)电池盖复合结构。电池盖采用刻痕防爆结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度刻痕破裂、放气。(4)各种环境滥用试验。进行各项滥用试验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等,考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验,考察电池在实际使用环境下的性能情况。

3、锂离子电池的主要构成

(1)电池盖(2)正 极----活性物质为氧化钴锂〈3)隔 膜----一种特殊的复合膜(4)负 极----活性物质为碳(5)有机电解液(6)电池壳

4、锂离子电池的工作原理

当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
同样道理,当对电池进行放电时,嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。

在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

5、手机锂电池的构成及各个部分的功能是什么?

机锂电池主要由塑胶壳上下盖、锂电芯、保护线路板和可恢复保险丝组成,有的厂家还配置了NTC识别电阻或震动马达或充电电路等元件。
各部分功能如下:
锂电芯:提供可充放电源。
保护线路板:防止电池过充、过放、短路。
可恢复保险丝: 正热敏电阻起到高温保护作用,又是保护线路板失效的二重保护。
识别电阻:识别原装电池,非原装电池不能使用。

6、为什么电池有时会出现鼓胀现象?

在电池充电过程中,其内部会产生少量气体,使电池内压增加导致电池出现膨胀现象。在正常状况下,膨胀是十分有限的,在电池使用过程中产生少许膨胀是允许

有人把笔记本电脑的电池比作是人体的血液,虽然这不是很贴切,但由此仍可见电池在笔记本电脑中的重要性。现在关于笔记本电池的讨论真是太多,好多笔记本用户对于笔记本电池的构造也存在很多疑问。其实笔记本电脑用的电池也是非常简单,它包括了电芯、控制电路和外部接口等几部分,有些厂商的产品还会带有电量指示灯,然后再把这些部件一起封装在一个外壳中,就如同一个“电池包”。为了解决大家对笔记本电池的疑问,本文将从外到里对笔记本电池的构造做一个详细的解说。

电池外壳上标识的意义

首先我们来看一下笔记本电池的外壳,上边往往有许多数字标签,我们就先来看一下这些数字标签的含义。

电池组外的标签,一般内容有:(如图)

1.电池的生产厂商、型号,只要是正规厂家生产的电池,这两个标签肯定都有的。

2.电池的种类(根据内部所用电池的种类而分)(如图):

常见的为Li-ion锂离子电池、Ni-MH镍氢电池、Li-polymer高分子锂电池,另外还有较少看到的Ni-Cd(镍镉电池)以及最新的燃料电池。

3.额定电压(Nominal Voltage)(如图)?

一般常见的为10.8V(11.1V)或14.4V。若以锂离子电池为例,大家知道一节锂离子电池的电压为3.6V,这当然达不到笔记本所需要的电压,因此一般采用串联的方式。如果额定电压是10.V,那么就是串联了3节,串联4节电压就成为14.4V,但有些二次电池在制造厂所标定的单节锂离子电池电压为3.7V,所以三节串起来的电压为11.1V。若以1.2V的镍氢电池,则串联9节单电池至10.8V,以达到笔记本工作所需要的工作电压。

4.额定容量(Nominal Capacity):

一般来说?单节镍氢电池的容量要比锂离子电池大,一节18650镍氢电池的容量即可达到4200~4500mAh之间,而常用的18650锂离子电池单一节容量为1500~2000mAh之间,所以如果笔记本电池采用的是镍氢电池,只要将电池串联,提高电池的工作电压就可以了。而锂离子电池因电池制造厂商的技术差异而有所不同,笔记本电池如采用锂离子电池,通常使用3节并联,来提高电池容量,三节并联一般可达到4500~6000mAh之间。(后面举例说明)

5.电池使用注意事项:

一般上边会有电池使用环境限制的标签、使用时的注意事项以及电池回收标签。

分析原理看清电池的奥秘

电池内有何乾坤?

对笔记本电池的外壳上的标识了解清楚后,我们再来看一下其内部有何神秘之处。

1.电池:笔记本电池里常见的电池为18650(17650)镍氢电池、18650锂离子电池和方形锂离子电池。根据每个笔记本电池的构造不同采用不同的电池。18650指的是圆柱型电池的尺寸,18为电池外径18mm,65为高度65mm;方型锂离子电池也使用此方式,如103448,为长48mm×宽34mm×高10mm的方型电池。

2.电池控制板:笔记本电池中最关键的是控制电路,它不但要控制电池的充放电,例如在适当的时候开始和停止充电,把充放电电流控制在合适的范围内,还要承担电池状况的分析纪录(例如我们熟悉的电池容量显示和充放电次数纪录功能),以及承担电池的保护作用,在电池温度过高或者电流过大的时候切断电路。控制电路位于电芯和笔记本电脑主板之间,是一块工作原理和设计都很复杂的电路。主要分为两部分:一部分是在电池充放电时起到保护作用,为保护电路;另一部分作用为电池组与主机沟通时及电池使用的管理,叫做电池能源管理电路(Gas gauge)。一般两部分都设计在一块电路板上。如果电池采用的是锂离子电池,那么两个电路都有;如果采用的是镍氢电池,那么只有电池能源管理电路,因为只有锂离子电池带保护电路,而镍氢电池不带。

3.保护元件:

NTC热敏电阻

A、NTC热敏电阻:常使用于镍氢电池组中,用来侦测电池组温度,作为充放电时的参考。

B、Thermostat温度开关:常用于镍氢电池组中,同样侦测电池组温度,作为强制保护电池异常的开关。

C、温度保险丝:这是作为电池的最后保护开关,如果当电池工作发生异常,如温度过高(一般设定为90-98度)或者电流过大,温度保险丝就会被烧断,电池组将不会再工作,从而保护电池组。

D、Poly switch限流开关:作为电流及温度过载的保护,普遍用于各种电池组中。

4.电池接口:电池与主机接触部位常见的为6-8个金属片接口,上边都应该有标记,例如??T T I I++,这上边有电流传输接口,还有电源控制线路接口。

5.外壳:外壳保持内部组件的形状和使电池能和笔记本电脑紧密结合,接口负责连接电池和主机,一般采用工程塑料,通常采用超声波进行焊接。

本本电池的类型及发展方向

外观各异的电池

随着笔记本电脑和掌上电子产品技术及市场的迅速发展,广大用户对“稳定性更高”、“使用时间更长”、“体积更小”乃至“充电次数更多”等方面提出了更高要求,而电池技术也紧随市场需求,在诸多方面作出了相应改进和发展。现在的笔记本电脑电池皆朝Smart Battery方向设计,也就是电池组内有能源管理线路,这种能源管理线路可以监视电池使用情况以及与主机进行沟通,可以让电池的性能得到充分的发挥,从而提高电池的使用时间。锂离子电池由于它较普通镍镉/镍氢电池具有体积小(相对)、重量轻、自放电率低、无记忆效应的优点,因而受到众多笔记本生产商的喜爱,目前笔记本电池普遍采用这种电池。虽然说现在笔记本电池的外观千差万别(图7),每个品牌、甚至型号不同的电池都不能通用,但电池的内部构造都是相同的。

使用燃料电池的笔记本

最后对于目前最新的燃料电池不得不补充两句,2003年10月NEC正式推出了其最新研制的笔记本用燃料电池),据称,当燃料使用浓度为10%的300立方厘米的甲醇时,笔记本电脑可以使用5个小时。NEC提出,在2005年将推出可使笔记本电脑连续使用40小时的燃料电池产品。就目前来说,燃料电池的体积、性能及成本方面没有太大的优势,不过将燃料电池作为笔记本的后备电源还是一种不错的选择。想想当笔记本可以连续使用40个小时,那是一种什么感觉。而且燃料电池的污染小,可反复使用。

楼上的大哥,你回答得太复杂了,我头都看晕了

见连接

化学反应!!!!!!!!!!!