阀控式密封铅酸蓄电池基础知识与维护-课件.pptx

1、交流内容约为以下几个方面（1）阀控密封铅酸蓄电池的现状和维护基本要求；（2）基本原理和设计思想（技术特性）；（3）如何保障系统运行的安全性；（4）维护工作中容易忽略的若干问题；（5）蓄电池现阶段各类使用状况和维护要求；（6）阀控密封铅酸蓄电池的智能化管理；（7）阀控密封铅酸蓄电池各个使用阶段的常见故障和维护重点；（8）选配阀控密封铅酸蓄电池的基本要求；第一章 阀控密封铅酸蓄电池的现状和维护基本要求（1）项目来源和存在问题（2）核心技术的缺失（原设计优势的丧失）（3）基础数据的匮乏（4）阀控密封铅酸蓄电池在电源系统设备中的位置。（5）我们面对的阀控密封蓄电池市场（6）标准放电曲线各参数之间的关系

2、国内阀控密封蓄电池的现状 （1）来源和问题20世纪80年代后期首次通过中介商从美国GNB公司有偿引入（技术转让）国内。所有有偿转让技术文件包含工艺文件检验标准两类文字材料。所有生产设备由美方在美国成套购入（设备清单略）。当时宣传主要特点是使用无污染、可与其它设备共站使用；占地面积小（可卧放、叠放）；维护方便；20世纪90年代逐步国产化（主要是用国产材料生产蓄电池及配件）这段时间的产品问题起伏较大（主要是泄漏问题）；上世纪90年代后期，随着市场需求的增加，国内用各类方式大量相互仿制，产品行业较混乱。国家对该行业缺乏监管，市场准入的管理非常无奈，仅限于基本性能的控制。（2）核心技术的缺失（原设计优

3、势的丧失）用于特定场合，狭小空间如水面及水下舰只和室内通讯。非“万金油”当今市场细分的结果证明，产品必须细分。所有核心技术（合金、活性物质设计、气体复合、正负极配比、压力控制及结构、安装结构）均为早期设计。国产化的概念主要目的为降低成本。不达标材料的使用丧失了大量原始设计的优势。如：外壳材料的品质下降丧失了强度、散热、保水；合金低劣丧失了耐蚀和寿命，加快排气和失水；活性物质的减少失去了使用后期的保证容量；为验收过量注酸，丧失了充电效率和后期容量稳定性 劣质排气阀造成蓄电池过快干涸寿命提前终止；基本都是建立在仿制国外产品和同行间的相互模仿。基础数据大约包括原始设计验证数据、实验统计数据、各类使用

4、条件测试数据等等。是所有产品改型、设计延伸、产品定型的重要依据。由于国内仿制缺乏以上成套基础数据，所以现行产品的参数缺乏可比性、真实性。随着市场细分的推动，阀控密封蓄电池产品细分已势在必行。但仓促细分的产品缺乏规范、系统、完整、界定明确地指导性技术数据，用户使用不具可操作性。（3）基础数据的匮乏在当前集采的运作下，多品牌产品在同一局部市场使用，不同的技术数据和维护要求给现行维护工作带来混乱，增加了成本和扯皮，降低了效率和安全。维护工作在短期内无法做到高效、安全、规范、统一。维护面对的阀控密封蓄电池市场（1）无规范统一的产品生产标准 目前国内有能力生产、销售此类产品的企业不在少数，都是分别按照所

5、谓企业标准在生产、销售蓄电池，没有统一的生产规范。以2伏500安时蓄电池为例，各厂家在尺寸、重量、外形、安装方式、连接要求、维护内容以及质保、价格等等都不统一。（2）无规范统一的出厂状态 各企业蓄电池产品在出厂品质、包装方式、运输搬运、储存条件上不能做到统一规范。例如：不同形式、材料的包装（3）无规范统一的维护要求 由于以上的问题，各自对自己的产品做出有针对性、带有自我保护性质的维护要求。最能说明问题的就是智能化管理参数（例如用于开关电源上设置的智能化管理参数）。例如：各类维护参数（4）无规范统一的后期服务 例如：各个维护阶段的职责和维护内容本章节要求掌握重点：（1）产品来源及现状；（2）根据

6、需要规范工作重点；（3）基础设计、试验等研究还有很长的路要走。如何分析放电曲线（1）放电分恒流（限流）和恒功率两种；（2）放电的基本要求和标准（容量考核）；（3）放电曲线坐标的基本要求（时间与电压）；（4）放电曲线作图的基本要求（取样密度）；（5）放电电流和放电时间的关系（反比）；（6）放电电流和蓄电池组电压的关系（正比）；（7）选择安全高效放电方式的基本要求（目的）；（8）各类放电容量的等效关系；（9）放电电流或功率越大，电压下降的幅度越大，反之幅度越小。本章节要求：看得懂；会做图；了解各参数之间的关系。通 信 电 源 系 统 组 成 示 意 图 常 见 开 关 电 源 系 统 组 成 示

7、意 图 常 见 U P S 系 统 组 成 示 意 图 第二章 基本原理和设计思想 （技术特性）（1）阀控密封电池的设计思想和基本原理（2）阀控密封电池基本情况的介绍（3）阀控密封电池面临的主要问题（4）阀控密封电池阴极吸收原理（5）阀控密封蓄电池组成的必要条件（6）阀控密封蓄电池基本特性（7）关注温度补偿的实际使用效果阀控密封电池的设计思想和基本原理O2H2PbSOSO2HPbOPb :223:2:24)(42224)(2444充电放电充电放电充电）放电（总反应正极负极OHPbSOeHSOHPbOHPbSOeHSOPb（1）“免维护”概念的误导（论述）（2）“密封”设计的概念（论述）（3）V

8、RLA基本原理和反应电化学氧化还原得失电子反应特点 （在各自不同的区域里进行)酸性二次可逆电池（作为备用电源的优势及工作特点），是一种能量转换的储存装置，作为备用的优势充满保存。阀控密封铅酸蓄电池做为备用电源的最大优势是它的最佳工作状态满足设备电源蓄电池必须充满保存的必要条件，不影响自身性能，制作相对简单，成本较低，便于回收处理等优点。（4）现行通信行业标准YD/T799-20XX（产品规范和技术导向）备用蓄电池组设计特点：厚板、大容量、恒流负载（供电时间）；不同使用条件迫使蓄电池产品细分系列化；（5）国产蓄电池的结构（贫、预、紧、矮）及品质（均衡性、后期容量）。维护工作面临的主要问题：标准化

9、的问题；(产品规范问题，维护作业难以标准化)维护成本（直、间接）问题；（安装设计、系统连接、维护操作）技术指标（可操作性）问题；（参数、规程、测试方法等不统一）容量基本配置原则；（控制容量和功率）失水的问题（国产蓄电池壳、盖、排气阀材料的设计及影响）（6）维护工作的根本出路 综合性考虑维护是方向（标准、厂家、设计院、使用条件、建设、运维、监控、代维）预防性维护是根本（问题的后期恢复成本高、成效低和不可恢复性，检测判别困难。容量、失水的及时补充、及时充电）_本章节要求掌握重点：阀控密封蓄电池作为通讯设备备用电源的最大优势和电化学反应特性。OHPbSOSOHPbOPbOPbO2442221 阴极吸

10、收原理反应示意（基本功能）胶体电解液经时效后（氧的循环体系形成）胶体电池随着使用时间电解液龟裂变化图 电池使用180天后 电池使用60天后 电池刚投入使用初期（1）专门的正极板板栅铅合金；板栅的作用及正板栅的技术要求；板栅合金的最新发展（纯铅技术）；Pb-Sb和Pb-Ca双合金技术及其应用（2）负极活性物质过量设计原则；浮充状态下蓄电池使用寿命的保证（3）专门设计功能型单向安全排气阀；单向安全排气阀 的必备功能（4）专门设计功能的超细玻璃纤维；保证蓄电池内部氧气复合的基本条件（5）专门设计的充电方式（充电原则）；两阶段恒压安全连续充电、电压、电流 本章节重点：掌握阀控密封蓄电池的设计思想和基本

11、原理。阀控密封蓄电池组成条件阀控密封蓄电池基本特性（1）V开=2.15 V浮=2.25 V均=2.35 三者间0.1伏关系；说明充电电压与电池电压之间保持特定压差才能保证充电效果。（2）V开D液 电解液比重与开路电压成正比。(评估失水的重要依据)（3）DOD（放电深度）和循环次数成反比。（使用寿命的考核方法）放出电量越大，充放次数越少；较好指标：80%DOD,循环寿命约1000次 问题：实际使用中浮充寿命和循环寿命的等效换算缺乏基础量化数据和可操作性（4）充电量/放电量，应大于1.2倍。（从体系本身反应效率考虑）（5）蓄电池开路电压的正确测量方法。本章节重点：牢记基本特性。温度上升影响使用寿命

12、。(失水)温度下降影响放电容量。（内阻）初始充放电参数均按室温设定例：20以下20 45以上,按 3mv/cell5.5mv/cell设定;温补上限不能超过57伏高压告警值，即：单体电压不能超过2.38伏；温补下限不能低于52伏系统开路电压；即：单体电压不能低于2.15伏；问题：老旧开关电源无法预先设定温补范围，环境温度极端状态时谨慎使用。关注温度补偿的实际使用效果 建议：（1）温度调整范围最好设定在3以内；（2）充电电压的上限和下限应设定极限值；（1）大容量电池组推荐采用系统外并结构。（需更改）a、单体结构的设计（容量上限、内并结构）；b、容量（大小）组合的利弊（安全合理性、占地、承重）；c

13、、容量组合配置建议（系统外并联、连接要求）；（2）设定退出均充（转浮充）的动作要可靠。（3）容量离线放电后，需先尽可能充满再并入。（4）电池外壳材料的阻燃问题。（5）UPS系统蓄电池维护要求及其它（太阳能、边际网）（6）放电电流小于10小时率电流1/3以下时必须控制放出容量或控制放电时间。小电流：10/3;（小电流定义的依据）电流小于10三分之一以下，电压与时间的关系与标准曲线不对应。举例说明:（小电流放电实验数据）第三章 如何保障系统运行安全性的问题（1）交流电三项严重不平衡的影响；（2）使用后期浮充电压正常，无浮充电流的问题；（3）标称容量与实际容量严重不符的问题。（4）长期在线备而不用的

14、蓄电池组的维护；（5)蓄电池组补水的注意事项和要求；(6)单体电池更换数量的影响；(7)新旧电池配合使用的基本原则；（8）在线使用电池容量低于80注意事项；（9）废旧电池的处理要求；（10）蓄电池内阻和剩余容量的讨论；（11）化学法和仪器法对容量恢复的探讨。第四章 维护工作中容易忽略的若干问题远程无人值守基站蓄电池使用现状和要求太阳能（风光互补）基站蓄电池使用现状和要求UPS机房蓄电池使用现状和要求室外站蓄电池使用现状和要求第五章 蓄电池在现行各类基站使用现状和维护要求环境条件和维护条件对使用寿命的影响（温度、充电）使用条件对使用寿命的影响（浮充、循环）实际负载无法统一建议基站蓄电池容量在满足

15、供电时间和设计规范的前提下，最大放电深度不要超过80标称容量，否则影响充电效率（北方地区不要超过60）建议在交流供电条件较差的基站，蓄电池设计容量不能太小；（否则会影响蓄电池寿命）基站蓄电池应留有足够的维护空间和散热空间基站蓄电池的通风问题应该引起足够重视北方冬季切忌深放（电解液冰点下降胀裂外壳）远程无人值守基站蓄电池使用现状和要求太阳能基站蓄电池是循环使用的典型满足充电量和充电条件是基本要求太阳能板方阵面积、控制器管理水平、储能电池的品质是构成系统的关键建议采用直流脉冲稳压型（具有MPPT最大功率点自动跟踪功能的）控制器建议采用为太阳能基站设计的储能蓄电池太阳能（风光互补）基站蓄电池使用现状

16、和要求UPS机房、基站蓄电池工作对象普遍是高压衡功率负载，蓄电池后期工作电流随蓄电池工作电压的下降而上升。普遍上升30左右；尽可能少采用12伏系列蓄电池。一定要用尽可能用12伏大容量蓄电池。（定期进行核对性放电，可改善蓄电池组的均衡性。因为2伏蓄电池组的单体落后和12伏蓄电池组的不均衡暂时无法避免。）尽可能避免应急UPS蓄电池组长时间工作（特别是高时率大电流工作时系统电压下降很快造成掉站）；特别注意：后期蓄电池的容量放电取决于系统电压的最低保证值。UPS用功率蓄电池尽可能安装在通风良好的安装架中，避免装柜。避开所有连接线（包括动环监控线）。UPS机房蓄电池使用现状和维护要求使用现状：各类室外站

17、使用的蓄电池都是12伏系列GFM蓄电池。由于安装结构过于简单，蓄电池无法得到必要的保护和管理（包括蓄电池使用的充放电管理）。尤其是恶劣的全天候自然环境，特别是极端温度的影响（低温和高温），使得蓄电池使用寿命无法保证。其中2个最大问题：容量恢复（充电保证）和高温下的快速失水。室外站蓄电池使用现状和维护要求室外站蓄电池使用现状和维护要求安装场地环境要求：a、蓄电池上方必须建有较大面积的遮阳篷设施，避免日晒雨淋（特别是日晒）；b、蓄电池必须安装在透空的钢架上。如果使用柜式安装，必须通风良好。C、有条件的安装场所，建议采用地埋式安装。实践证明效果较好（特别是冬季低温条件下）。d、无论采用何种安装方式，

18、蓄电池之间连接和温度传感器连接都必须可靠、到位。并有效做好防雷、防水、防盗。蓄电池充放电智能化管理要求：a、室外站蓄电池充放电设备必须使用具有智能化管理能力的小型开关电源（包括一体化机柜）。b、该电源最少在以下四个方面做到自动跟踪管理：充电电流；充电电压；充电时间；温度控制（有条件的自动补偿）。以上要求主要针对12伏系列蓄电池。如能采用胶体、新型富液、卷绕式系列、狭长型系列、超级电容器系列等产品，则效果明显。室外站蓄电池使用现状和使用要求说明：该要求适用于在室外站使用的阀控密封铅酸蓄电池系列产品。包括GFM系列，GFMJ系列，GFX系列等产品。第六章 阀控密封铅酸蓄电池的智能化管理（1）均、浮

19、充电压的要求；（2）充电电流的选择；（3）高低压及温度告警的设置；（4）第一级低压断路保护的设置；（5）均衡充电周期与时间的设置；（6）充入电量和分流器容量设定.参数规范值推荐 参数说明浮充电压2.232.27V/cell2.23V/cell端子实际测量值均充电压2.302.35V/cell2.30V/cell开关电源设定值充电限流值0.1C100.15C10缩短充电时间高压警告值57/2.38/cell57V排气、失水严重低压警告值45，高于LVDS脱离电压46V防止小电流过放电池温度补偿系数3mV/cell3mV/cell控制温补范围电池温度过高值35 35 影响使用寿命开关电源相关参数设

20、置表参数规范值推荐 参数说明LVDS脱离电压44V/22V综合放电率44V1.83V/单体LVDS复位电压47V/23.8V考虑回路压降47V1.958V/单体均充周期720H机房电池为6个月，基站电池为3个月。自动均充周期设定根据交流供电情况而定周期均充时间110H510H（最大值）该值并非实际充电时间复电均充起始条件市电一恢复即对电池进行均充该功能参数切勿附加启动运行条件浮充转均充条件 50mA/AH 50mA/AH停电均充时间110H510H（最大值）该值并非实际充电时间开关电源相关参数设置表（续）参数规范值推荐参数说明退出均充条件 5mA/AH 5mA/AH（510A/48系统）退出均

21、充电流尽可能小确保充满的必要条件继续均充时间3H3H充电容量倍数不小于1.2倍不小于1.2倍电流大确保1.2倍电量电流小确保1.3倍电量电池分流器容量设定根据电池容量根据实际电池容量按实际电池容量设定电池连接先串后并先串后并电池报废指标不小于额定容量的80不小于额定容量的80小于80后，容量下降速度加快。电池端电压90mV/20mV 回路/开路90mV/20mV 回路/开路按标准执行开关电源相关参数设置表（续）以1000Ah蓄电池为例：C10 100A(0.1C)10h V终1.80伏C8 120A(0.12C)8h V终1.80伏C5 160A(0.16C)5h V终1.80伏C3 250A

22、(0.25C)3h V终1.80伏C1 550A(0.55C)1h V终1.75伏不同放电时率的容量等效关系安装使用初期的维护工作重点使用一段时间后（约一个月内）的维护工作重点使用过程中及使用后期的维护工作重点第七章 国产阀控式密封铅酸蓄电池维护工作重点1、及时安装投入使用，避免长期贮存和人为故障；2、连接可靠，不得出现虚接，压降过大等问题，记录原始开路电压（判断失水依据）；3、开通前需补充电，以弥补运输和贮存周期带来的容量损失（还将影响均衡性）；安装使用初期的维护工作重点4、首次容量检查应认真做好，测出实际容量值，放电参数尽可能靠近10小时率，并保证结束后完全充满（后期容量的判断依据）；5、

23、容量检查时，同时可附带检查蓄电池品质（端子压降、单体温度、排气阀是否可靠）；6、设定好和蓄电池相关的开关电源程序管理参数，做好详细维护记录。安装使用初期多发故障及处理（1）单体间连接不可靠。连接条压紧螺钉未拧紧或拧紧程度不一致。可引发电池燃烧等恶性事故。检查和处理方法：可靠拧紧，15N.M。（2）壳体隐形开裂。可造成电池快速干涸，寿命终止，可引发接地短路燃烧恶性事故。检查和处理方法：用PH试纸检查单体蓄电池底部四角和壳盖接缝处，及时更换。（3）单体初容量明显不足。搬运和长距离运输震动造成极板断片使容量降低是主要原因。检查和处理方法：经补充充放电后仍然不能正常的，及时更换。（4）单体端子压降过大

24、和端子明显发热。检查和处理方法：正常的端子连接压降应小于10mv以下，3小时率充放电以下电流端子部位没有明显温升。否则为端子输出部位或铜芯预埋件制造质量问题。无法正常工作的及时更换。（5）整组蓄电池压差过大。原因是各单体蓄电池容量不一致或各单体蓄电池化学反应活性物质激活程度在出厂前就不一致，属质量问题。检查和处理方法：经测量超标的电池组用10小时率循环充放电12次，如没有明显改善的及时更换。建议新基站（特别是无人站）开通后尽快回访。1、检查单体连接是否可靠/次；（非常重要）2、检查浮充电压的一致性及落后电池/次；3、检查设定参数有无变化，是否稳定，特别是充电电压值和充电电流值必须稳定可靠/次；

25、4、检查单体电池有无泄漏/次；5、检查单体电池有无反极/次；6、检查排气阀工作是否正常（常闭或常开）；7、请勿采用“标识电池”的维护方式。（单体蓄电池的状态不是恒定的）使用一段时间后的维护工作重点使用一段时间后多发故障及处理（1）连接（2）反极（3）泄漏（4）容量明显下降（充电量不够）1、系统连接检查（非常重要）/次；2、排除可能的安全隐患（例端子包裹）；3、可能造成泄漏的部位，如端子、排气阀、壳盖间的密封检查/次；4、开关电源设置参数和实际参数的校对/半年；5、浮充电压与浮充电流的检查及调整/年；6、定时换气通风，将工业气体 排出/常年；7、做好定期容量检查，使用前三年，容量检查放出50即可

26、。三年后每年做全容量检查。8、阀控密封铅酸蓄电池放电量的界定和规定。使用过程中及使用后期的维护工作重点使用后期多发故障和处理（1）容量下降较快（充电量和浮充效率）（2）外壳变形（均充过度或排气阀失效）（3）外壳开裂（低温深放或排气阀失效）（4）失水过快（蓄电池开裂或排气阀失效）（5）管理参数失控（开关电源参数失控）（6）浮充电压正常，没有浮充电流。前提是满足现行检测标准YD/T799-2002（2005）(1)考核产品工艺水平稳定性（包括硬件、软件）(2)生产材料的选用和控制手段及检测指标；(3)总体设计的可靠性和可操作性评价 a、开路电压在2.152.18伏左右，不能太高。b、能够检测到的指

27、标均衡性要尽可能好。如：内阻，自放电，充电时间充电接受能力和充电效率等。C、零部件的使用寿命要和蓄电池整体寿命同步。第八章 阀控密封铅酸蓄电池的选配 （总体要求）d、系统件（安装连接系统各类母排）的设计制作精度要高，合理可靠，便于操作。尽可能做到通用。e、由于现阶段产品一般系列分类不明确，要根据具体使用条件在招标时提出针对性供货要求（如局房、基站、UPS、电力、太阳能系统、室外使用等等）。该要求经一段时间的整理逐步完善为一种相当于标准的采购规范f、安装工作及废旧电池回收尽可能交给厂家去完成。各类工程队的工程质量急待规范。g、系统件（如排气阀、紧固件）可留有备品，以便及时更换（遗失、故障、补水时

28、）。H、品质好的产品标准。1）总体设计（合理性、可靠性、）；2）均衡性和产品的延续性（工艺稳定水平）；3）充放电效率（安全，高效、便捷、可靠、均衡）4）容忍性（可恢复性等）5）后期稳定性（容量保持性能/年、均衡性等、落后电池数量）6）初期使用（一年内）容量应该有所上升。大型机房（局房）蓄电池选配的基本要求（1）选择质量好的GFM（阀控密封）、GFMJ（阀控密封胶体）、GFX（阀控富液）等大容量单体蓄电池（见前页总体要求）；（2）选择1000Ah1500Ah之间容量，真正单体设计的蓄电池（胶体和富液单体可以做到3000Ah）。按照总容量设计要求进行串并联组合，建议每组最大组合容量不超过8000A

29、h；（3）每组蓄电池的连接压降（单体间连接条，单组输出的电缆铜耳，整组输出的铜耳与母排）在电流不大于3倍率时，不大于10毫伏；（4）连接条（单体间）、输出电缆（单组输出）、连接纯铜母排（总体输出）的截面积，必须满足实际负载电流的过流面积（建议按4A6A/平方毫米计算）；（5）此类大容量产品出厂时，随箱配件中附送单体蓄电池吊钩和吊带供搬运安装使用；（6）蓄电池容量考核按单组容量分别进行。远程基站蓄电池的选配基本要求（1）选择质量好的GFM（阀控密封）蓄电池（见前页总体要求）；（2）每站按双路电源选配两组蓄电池组；（3）建议每组蓄电池容量按500Ah/组选配；（4）建议在满足负载及供电时间的条件下

30、，蓄电池组容量放电深度DOD不超过80%；（5）北方地区基站蓄电池建议容量尽可能设计稍大些，严格控制蓄电池下电保护电压和放电深度。否则低温无空调状态下蓄电池容易冻裂；（6）负载电流较大（2.5I10以上）放电深度可以放至80%；（7）负载电流较小（小于1/3 I10）放电深度建议不大于60%（8）放电管理（电流、时间、落后电池、远程监控）（9）充电管理（保证长期有效的浮充质态、电压、电流)机房及基站的要求1、机房面积（建设要求）2、通风效果和功能3、设备的排放位置和距离4、蓄电池组的维护及散热要求5、地下及地质状况的考虑6、接地安全性的考虑 GFM与GFMJ 两种阀控密封蓄电池的主要区别GFM

31、与GFMJ 两种阀控密封蓄电池的主要区别（续）锂离子电池基础知识一、锂离子电池名称简介 现已广泛被大家使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。所以在认识锂离子电池之前，我们先来介绍一下锂电池。举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律，我们称这种电池为锂电池。锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极材料是碳材。电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程，为了区别于传统意义上的锂电池，所以人们称之为锂离子电池。发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。锂离子电池自1990年问世以来，因其卓越的性能得到

32、了迅猛的发展，并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等，且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明，锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。二、锂离子电池的广泛用途（1）电池盖（2）正 极-活性物质为氧化钴锂、钴酸锂 （锰酸锂、磷酸亚铁锂）（3）隔 膜-一种特殊的复合膜 （PE-PP-PE）,（4）负 极-活性物质为碳 （5）有机电解液（6）电池壳 三、锂离子电池的主要构成 四、锂离子电池的优越性能 我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池（Ni/Cd）和镍氢电池（Ni/MH）来讲的。那么，锂离子

33、电池究竟好在哪里呢？（1）工作电压高（2）比能量大（3）循环寿命长 （4）自放电率低（5）无记忆效应（6）无污染 以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比：技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池工作 电压（V）1.2 1.2 3.6 5重量比能量(Wh/Kg)50 65 105-140 体积比能量(Wh/l)150 200 300 充放电寿命(次)500 500 1000 自放电率（%/月）25-30 30-35 6-9 有无记忆效应 有 有 无 有无污染 有 无 无 （注：充电速率均为1C）五、锂离子电池的工作原理 大家都已知道，锂离子电池的正极材料是氧化钴锂、钴酸锂（锰酸锂、磷酸亚铁锂），

34、负极是碳。锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。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（即我们使用电池的过程），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。不难看出，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

35、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。六、锂离子电池的组装过程 锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂，这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。（1）制浆 用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成浆状的正负极物质。（2）涂膜 将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正负极极片。（3）装配 按正极片-隔膜-负极片-隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕制成电池极芯，再经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池的装配过程，制成成品电池。（4）化成 用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试，每一只电池都进行检测，筛选出合格的成品电池，待

36、出厂。七、锂离子电池的安全特性 锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中，所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。（1）短路：不起火，不爆炸 （2）过充电：不起火，不爆炸 （3）热箱试验：不起火，不爆炸（150恒温10min）（4）针剌：不爆炸（用3mm钉穿透电池）（5）平板冲击：不起火，不爆炸（10kg重物自1M高处砸向电池）（6）焚烧：不爆炸（煤气火焰烧烤电池）八、锂离子电池安全特性是如何实现的？为了确保锂离子电池安全可*的使用，专家们进行了非常严格、周密的电池

37、安全设计，以达到电池安全考核指标。（1）隔膜135自动关断保护 采用国际先进的Celgard2300PE-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，电液添加剂与电液中其他物质聚合，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。（

38、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。九、锂离子电池是一种新型绿色环保电池 “爱护环境，保护地球”是我们每一个人义不容辞的责任。如何把我们的环境理念在行动上反应出来呢？作为电池消费者，应该购买、使用新型绿色环保电池；作为电池制造商，应该生产新型绿色环保电池。只有经过大家的共同努力，才能创建、保护我们美丽和谐的自然环境。新型绿色环保电池是指近年来已投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的锂离子电池、金属氢化物镍电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料电池、燃料电池、电化学贮能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。此外，目前已广泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池（又称光伏发电），也属于这一范畴。