Základné princípy a terminológia batérií （1）

Základné princípy a terminológia Bateórií

1. Čo je batéria?

Batérie sú zariadenie na premenu a skladovanie energie. Reakciou premieňa chemickú energiu alebo fyzikálnu energiu na elektrickú energiu. Podľa rozdielnej energetickej premeny batérií ich možno rozdeliť na chemické batérie a fyzikálne batérie.

Chemická batéria alebo chemický zdroj energie je zariadenie, ktoré premieňa chemickú energiu na elektrickú energiu. Pozostáva z dvoch druhov elektrochemicky aktívnych elektród s rôznymi komponentmi, ktoré tvoria kladné a záporné elektródy. Ako elektrolyt sa používa chemická látka, ktorá môže zabezpečiť vedenie média. Keď je pripojený k externému nosiču, poskytuje elektrickú energiu premenou svojej vnútornej chemickej energie.

Fyzická batéria je zariadenie, ktoré premieňa fyzickú energiu na elektrickú energiu.

2. Aké sú rozdiely medzi primárnymi a sekundárnymi batériami?

Hlavným rozdielom je rozdiel v účinných látkach. Účinné látky v sekundárnych batériách sú reverzibilné, zatiaľ čo účinné látky v primárnych batériách nie sú reverzibilné. Samovybíjanie primárnej batérie je oveľa menšie ako u sekundárnej batérie, ale vnútorný odpor je oveľa väčší ako u sekundárnej batérie, čo má za následok nižšiu nosnosť. Okrem toho špecifická kapacita primárnej batérie podľa hmotnosti a objemu je väčšia ako u bežnej nabíjateľnej batérie.

3. Aký je elektrochemický princíp nikel-metal hydridovej batérie?

Nikel-metal hydridová batéria využíva oxid Ni ako kladnú elektródu, kov na ukladanie vodíka ako zápornú elektródu a alkalický roztok (hlavne KOH) ako elektrolyt. Pri nabíjaní nikel-metal hydridovej batérie:

Pozitívna elektródová reakcia: Ni (OH) 2+OH - → NiOOH+H2O e-
Negatívna reakcia: M+H2O+e - → MH+OH-
Keď je nikel-metal hydridová batéria vybitá:
Pozitívna elektródová reakcia: NiOOH+H2O+e - → Ni (OH) 2+OH-
Negatívna reakcia: MH+OH - → M+H2O+e-

4. Aký je elektrochemický princíp lítium-iónových batérií?

Hlavnou zložkou kladnej elektródy lítium-iónových batérií je LiCoO2 a záporná elektróda je hlavne C. Počas nabíjania,
Pozitívna elektródová reakcia: LiCoO2 → Li1-xCoO2+xLi++xe-
Negatívna reakcia: C+xLi++xe - → CLix
Celková reakcia batérie: LiCoO2+C → Li1-xCoO2+CLix
K opačnej reakcii vyššie uvedenej reakcie dochádza počas vybíjania.

5. Aké sú bežne používané normy pre batérie?

Bežná norma IEC pre batérie: Norma pre nikel-metal hydridové batérie je IEC61951-2:2003; Priemysel lítium-iónových batérií sa vo všeobecnosti riadi UL alebo národnými normami.
Spoločná národná norma batérie: norma nikel-metal hydridovej batérie je GB/T15100_ 1994, GB/T18288_ 2000; Štandard pre lítiové batérie je GB/T10077_ 1998, YD/T998_ 1999, GB/T18287_ 2000.
Okrem toho medzi bežne používané štandardy pre batérie patrí aj japonský priemyselný štandard JIS C pre batérie.
IEC, Medzinárodná elektrotechnická komisia, je celosvetová normalizačná organizácia zložená z národných elektrotechnických komisií. Jeho cieľom je podporovať štandardizáciu svetových elektrotechnických a elektronických odborov. Normy IEC sú formulované Medzinárodnou elektrotechnickou komisiou.

6. Aké sú hlavné konštrukčné komponenty nikel-metal hydridovej batérie?

Hlavnými komponentmi nikel-metal hydridovej batérie sú: kladná doska (oxid nikelnatý), záporná doska (zliatina na skladovanie vodíka), elektrolyt (hlavne KOH), membránový papier, tesniaci krúžok, kladný uzáver, puzdro batérie atď.

7. Aké sú hlavné konštrukčné komponenty lítium-iónových batérií?

Hlavnými komponentmi lítium-iónovej batérie sú: horný a spodný kryt batérie, kladná doska (aktívnym materiálom je oxid lítny, oxid kobaltnatý), membrána (špeciálny kompozitný film), záporná doska (aktívny materiál je uhlík), organický elektrolyt, plášť batérie (rozdelený na oceľový plášť a hliníkový plášť) atď.

8. Čo je vnútorný odpor batérie?

Vzťahuje sa na odpor prúdu pretekajúceho vnútrom batérie počas prevádzky. Skladá sa z dvoch častí: ohmický vnútorný odpor a polarizačný vnútorný odpor. Veľký vnútorný odpor batérie môže viesť k zníženiu pracovného napätia vybíjania batérie a skráteniu doby vybíjania. Veľkosť vnútorného odporu je ovplyvnená najmä faktormi ako materiál batérie, výrobný proces a štruktúra batérie. Je to dôležitý parameter na meranie výkonu batérie. Poznámka: Norma je vo všeobecnosti založená na vnútornom odpore v stave nabitia. Vnútorný odpor batérie je potrebné merať pomocou špeciálneho merača vnútorného odporu namiesto použitia ohmového rozsahu multimetra na meranie.

9. Aké je menovité napätie?

Menovité napätie batérie sa vzťahuje na napätie zobrazené počas normálnej prevádzky. Menovité napätie sekundárnej nikel-kadmiovej nikel-metal hydridovej batérie je 1,2 V; Menovité napätie sekundárnej lítiovej batérie je 3,6V.

10. Čo je to napätie naprázdno?

Napätie v otvorenom obvode sa vzťahuje na potenciálny rozdiel medzi kladným a záporným pólom batérie, keď obvodom v nefunkčnom stave nepreteká žiadny prúd. Pracovné napätie, tiež známe ako svorkové napätie, sa vzťahuje na potenciálny rozdiel medzi kladným a záporným pólom batérie, keď je v obvode počas jej pracovného stavu prúd.

11. Aká je kapacita batérie?

Kapacita batérie sa dá rozdeliť na kapacitu na štítku a skutočnú kapacitu. Kapacita batérie na typovom štítku sa vzťahuje na ustanovenie alebo záruku, že batéria by mala vybiť minimálne množstvo elektriny za určitých podmienok vybitia pri navrhovaní a výrobe batérie. Norma IEC stanovuje, že menovitá kapacita Ni Cd a nikel-metal hydridovej batérie je množstvo vybitej elektriny, keď sa nabíjajú pri teplote 0,1 °C počas 16 hodín a vybíjajú sa pri 0,2 °C až 1,0 V v prostredí s teplotou 20 °C ± 5 ℃, vyjadrené v C5. Pre lítium-iónové batérie je potrebné nabíjať 3 hodiny za podmienok nabíjania normálnej teploty, konštantného prúdu (1C) - konštantné napätie (4,2V) a potom vybiť pri 0,2C až 2,75V podľa kapacity na štítku. Skutočná kapacita batérie sa vzťahuje na skutočnú kapacitu batérie za určitých podmienok vybíjania, ktorá je ovplyvnená najmä rýchlosťou vybíjania a teplotou (prísne povedané, kapacita batérie by mala špecifikovať podmienky nabíjania a vybíjania). Jednotky kapacity batérie sú Ah, mAh (1Ah=1000mAh)

12. Aká je zvyšková vybíjacia kapacita batérie?

Keď sa nabíjateľná batéria vybije veľkým prúdom (napríklad 1C alebo viac), v dôsledku „efektu úzkeho hrdla“ vnútornej difúznej rýchlosti spôsobenej nadmerným prúdom, batéria dosiahla svorkové napätie, keď kapacitu nemožno úplne vybiť, a môže pokračovať vo vybíjaní malým prúdom (napríklad 0,2 C) až do 1,0 V/kus (nikel-kadmiová a nikel-metal hydridová batéria) a 3,0 V/kus (lítium batérie) sa nazývajú zvyšková kapacita.

13. Čo je vypúšťacia plošina?

Vybíjacia platforma nikel-vodíkových dobíjacích batérií sa zvyčajne vzťahuje na rozsah napätia, v rámci ktorého je pracovné napätie batérie relatívne stabilné, keď sa vybíja pri určitom systéme vybíjania. Jeho hodnota súvisí s vybíjacím prúdom a čím väčší je prúd, tým je jeho hodnota nižšia. Vybíjacia platforma lítium-iónových batérií sa vo všeobecnosti prestane nabíjať, keď je napätie 4,2 V a prúd je nižší ako 0,01 C pri konštantnom napätí, a potom sa nechá 10 minút vybiť na 3,6 V pri akejkoľvek rýchlosti vybíjacieho prúdu. Je to dôležitý štandard na meranie kvality batérií.

Identifikácia batérie

14. Aká je metóda identifikácie nabíjateľných batérií podľa predpisov IEC?

Podľa normy IEC pozostáva identifikácia nikel-metal hydridovej batérie z piatich častí.
01) Typ batérie: HF a HR predstavujú nikel-metal hydridovú batériu
02) Informácie o veľkosti batérie: vrátane priemeru a výšky kruhových batérií, výšky, šírky, hrúbky a číselných hodnôt štvorcových batérií oddelených lomkami, jednotka: mm
03) Symbol charakteristiky vybíjania: L predstavuje vhodnú rýchlosť vybíjacieho prúdu v rozmedzí 0,5C
M predstavuje vhodnú rýchlosť vybíjacieho prúdu v rozsahu 0,5-3,5C
H predstavuje vhodnú rýchlosť vybíjacieho prúdu v rozsahu 3,5-7,0C
X znamená, že batéria môže pracovať pri vysokom vybíjacom prúde 7C-15C
04) Symbol batérie s vysokou teplotou: reprezentovaný T
05) Znázornenie prípojky batérie: CF predstavuje žiadny prípojný kus, HH predstavuje prípojku použitú na sériové pripojenie batérie a HB predstavuje prípojku použitú na paralelné sériové pripojenie pásika batérie.
Napríklad HF18/07/49 predstavuje štvorcovú nikel-metal hydridovú batériu so šírkou 18 mm, hrúbkou 7 mm a výškou 49 mm,
KRMT33/62HH predstavuje nikel-kadmiovú batériu s rýchlosťou vybíjania medzi 0,5C-3,5. Jednobatériová vysokoteplotná séria (bez konektora) má priemer 33 mm a výšku 62 mm.

Podľa normy IEC61960 je identifikácia sekundárnych lítiových batérií nasledovná:
01) Zloženie identifikácie batérie: 3 písmená nasledované 5 číslicami (valcovité) alebo 6 číslicami (štvorcové).
02) Prvé písmeno: Označuje materiál zápornej elektródy batérie. I - predstavuje lítium-iónové so vstavanou batériou; L - predstavuje elektródu z lítiového kovu alebo elektródu zo zliatiny lítia.
03) Druhé písmeno: Označuje materiál kladnej elektródy batérie. C - elektróda na báze kobaltu; N - elektróda na báze niklu; M - elektróda na báze mangánu; V - Elektróda na báze vanádu.
04) Tretie písmeno: predstavuje tvar batérie. R - predstavuje cylindrickú batériu; L - predstavuje štvorcovú batériu.
05) Číslo: Cylindrická batéria: 5 čísel predstavuje priemer a výšku batérie, resp. Jednotkou priemeru sú milimetre a jednotkou výšky jedna desatina milimetra. Ak je priemer alebo výška ktoréhokoľvek rozmeru väčší alebo rovný 100 mm, medzi dva rozmery by sa mala pridať diagonálna čiara.
Štvorcová batéria: 6 čísel predstavuje hrúbku, šírku a výšku batérie v milimetroch. Ak je ktorýkoľvek z troch rozmerov väčší alebo rovný 100 mm, medzi rozmery by sa mala pridať diagonálna čiara; Ak je ktorýkoľvek z troch rozmerov menší ako 1 mm, pridajte pred tento rozmer písmeno „t“, ktoré sa meria v desatinách milimetra.
napr. 

ICR18650 predstavuje valcovú sekundárnu lítium-iónovú batériu s materiálom kladnej elektródy z kobaltu, priemerom približne 18 mm a výškou približne 65 mm.
ICR20/1050.
ICP083448 predstavuje štvorcovú sekundárnu lítium-iónovú batériu s materiálom kladnej elektródy z kobaltu, hrúbkou približne 8 mm, šírkou približne 34 mm a výškou približne 48 mm.
ICP08/34/150 predstavuje štvorcovú sekundárnu lítium-iónovú batériu s kladným elektródovým materiálom z kobaltu, hrúbkou približne 8 mm, šírkou približne 34 mm a výškou približne 150 mm.

15. Aké sú obalové materiály pre batérie?

01) Neschnúci mezón (papier), ako je vláknitý papier a obojstranná páska
02) PVC fólia a ochranná trubica
03) Spojovací kus: plech z nehrdzavejúcej ocele, plech z čistého niklu, plech z poniklovanej ocele
04) Výstupný kus: kus z nehrdzavejúcej ocele (ľahko spájkovateľný)   Plát z čistého niklu (pevne bodovo zvarený)
05) Typ zástrčky
06) Ochranné komponenty, ako sú teplotné spínače, nadprúdové chrániče a odpory obmedzujúce prúd
07) Krabice, krabice
08) Plastové škrupiny

16. Aký je účel balenia, kombinácie a dizajnu batérie?

01) Estetika a značka
02) Obmedzenie napätia batérie: Na získanie vyššieho napätia je potrebné zapojiť viacero batérií do série
03) Chráňte batériu, aby ste predišli skratom a predĺžili jej životnosť
04) Rozmerové obmedzenia
05) Jednoduchá preprava
06) Dizajn pre špeciálne funkcie, ako je hydroizolácia, špeciálny vonkajší dizajn atď.

Výkon batérie a testing

17. Aké sú hlavné aspekty výkonu sekundárnych batérií?

Hlavne vrátane napätia, vnútorného odporu, kapacity, hustoty energie, vnútorného tlaku, rýchlosti samovybíjania, životnosti cyklu, tesniaceho výkonu, bezpečnosti, skladovania, vzhľadu atď. Medzi ďalšie faktory patrí prebíjanie, nadmerné vybíjanie, odolnosť proti korózii atď.

18. Aké sú položky testovania spoľahlivosti batérií?

01) Životnosť cyklu
02) Charakteristiky vybíjania pri rôznych rýchlostiach
03) Charakteristiky výboja pri rôznych teplotách
04) Charakteristiky nabíjania
05) Charakteristiky samovybíjania
06) Charakteristiky skladovania
07) Charakteristiky nadmerného vybitia
08) Charakteristiky vnútorného odporu pri rôznych teplotách
09) Test cyklovania teploty
10) Pádový test
11) Testovanie vibrácií
12) Testovanie kapacity
13) Test vnútorného odporu
14) GMS testovanie
15) Skúška nárazom pri vysokej a nízkej teplote
16) Skúšanie mechanickým nárazom
17) Testovanie vysokej teploty a vlhkosti

19. Aké sú položky testovania bezpečnosti batérií?

01) Skratová skúška
02) Skúšky prebitia a vybitia
03) Skúška odolnosti voči napätiu
04) Nárazová skúška
05) Vibračný test
06) Vykurovacia skúška
07) Požiarna skúška
09) Test cyklovania teploty
10) Test udržiavacieho nabíjania
11) Test voľného pádu
12) Skúška oblasti nízkeho tlaku
13) Test núteného vybíjania
15) Test elektrickej vykurovacej dosky
17) Skúška tepelným šokom
19) Akupunktúrny test
20) Skúška stláčania
21) Skúška nárazom ťažkého predmetu

20. Aké sú bežné spôsoby nabíjania?

Režim nabíjania nikel-metal hydridovej batérie:
01) Nabíjanie konštantným prúdom: Nabíjací prúd počas celého procesu nabíjania je určitá hodnota, čo je najbežnejšia metóda;
02) Nabíjanie konštantným napätím: Počas procesu nabíjania si oba konce nabíjacieho zdroja udržiavajú konštantnú hodnotu a prúd v obvode sa postupne znižuje so zvyšujúcim sa napätím batérie;
03) Nabíjanie konštantným prúdom a konštantným napätím: Batéria sa najskôr nabíja konštantným prúdom (CC). Keď napätie batérie stúpne na určitú hodnotu, napätie zostane nezmenené (CV) a prúd v obvode klesne na veľmi malú hodnotu, prípadne má tendenciu k nule.
Spôsob nabíjania lítiových batérií:
Nabíjanie konštantným prúdom a konštantným napätím: Batéria sa najskôr nabíja konštantným prúdom (CC). Keď napätie batérie stúpne na určitú hodnotu, napätie zostane nezmenené (CV) a prúd v obvode klesne na veľmi malú hodnotu, prípadne má tendenciu k nule.

21. Aké je štandardné nabíjanie a vybíjanie nikel-metal hydridovej batérie?

Medzinárodné normy IEC stanovujú, že štandardné nabíjanie a vybíjanie nikel-metal hydridovej batérie je: najprv batériu vybite pri 0,2C až 1,0V/kus, potom ju nabíjajte pri 0,1C 16 hodín, po odložení na 1 hodinu vybite to pri 0,2C až 1,0V/kus, čo je štandardné nabíjanie a vybíjanie batérie.

22. Čo je pulzné nabíjanie? Aký to má vplyv na výkon batérie?

Pulzné nabíjanie vo všeobecnosti používa metódu nabíjania a vybíjania, to znamená nabíjanie po dobu 5 sekúnd a potom vybitie po dobu 1 sekundy. Týmto spôsobom sa väčšina kyslíka generovaného počas procesu nabíjania redukuje na elektrolyt pod vybíjacím impulzom. Nielenže obmedzuje množstvo splyňovania vnútorného elektrolytu, ale pri starých batériách, ktoré už boli silne polarizované, sa po použití tohto spôsobu nabíjania na 5-10-násobné nabitie a vybitie postupne obnovia alebo priblížia k svojej pôvodnej kapacite.

23. Čo je udržiavacie nabíjanie?

Udržiavacie nabíjanie sa používa na kompenzáciu straty kapacity spôsobenej samovybíjaním batérie po jej úplnom nabití. Na dosiahnutie vyššie uvedených cieľov sa vo všeobecnosti používa nabíjanie pulzným prúdom.

24. Čo je účinnosť nabíjania?

Účinnosť nabíjania sa vzťahuje na meranie miery, do akej sa elektrická energia spotrebovaná batériou v procese nabíjania premení na chemickú energiu uloženú v batérii. Ovplyvňuje ho hlavne proces batérie a teplota pracovného prostredia batérie. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia je okolitá teplota, tým nižšia je účinnosť nabíjania.

25. Čo je účinnosť vypúšťania?

Účinnosť vybíjania sa vzťahuje na pomer skutočne vybitej elektriny ku koncovému napätiu za určitých podmienok vybíjania ku kapacite typového štítku, ktorá je ovplyvnená najmä rýchlosťou vybíjania, teplotou okolia, vnútorným odporom a ďalšími faktormi. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia je rýchlosť vybíjania, tým nižšia je účinnosť vybíjania. Čím nižšia je teplota, tým nižšia je účinnosť vybíjania.

26. Aký je výstupný výkon batérie?

Výstupný výkon batérie sa vzťahuje na schopnosť vydávať energiu za jednotku času. Vypočítava sa na základe vybíjacieho prúdu I a vybíjacieho napätia, P=U * I, vo wattoch.

Čím menší je vnútorný odpor batérie, tým vyšší je výstupný výkon. Vnútorný odpor batérie by mal byť menší ako vnútorný odpor elektrického spotrebiča, v opačnom prípade bude výkon spotrebovaný samotnou batériou tiež väčší ako výkon spotrebovaný elektrickým spotrebičom. Je to neekonomické a môže to poškodiť batériu.

27. Čo je samovybíjanie sekundárnych batérií? Aká je rýchlosť samovybíjania rôznych typov batérií?

Samovybíjanie, tiež známe ako kapacita na uchovanie náboja, sa týka schopnosti batérie udržať si uloženú energiu za určitých podmienok prostredia v stave otvoreného okruhu. Vo všeobecnosti je samovybíjanie ovplyvnené najmä výrobným procesom, materiálmi a podmienkami skladovania. Samovybíjanie je jedným z hlavných parametrov merania výkonu batérie. Vo všeobecnosti platí, že čím nižšia je skladovacia teplota batérie, tým nižšia je rýchlosť jej samovybíjania. Treba však tiež poznamenať, že nízke alebo vysoké teploty môžu poškodiť batériu a spôsobiť jej nepoužiteľnosť.

Po úplnom nabití batérie a jej ponechaní otvorenej na určitý čas je určitý stupeň samovybíjania normálnym javom. Norma IEC stanovuje, že po úplnom nabití musí byť nikel-metal hydridová batéria otvorená 28 dní pri teplote 20 ℃ ± 5 ℃ a vlhkosti (65 ± 20) % a vybíjacia kapacita 0,2 °C musí dosiahnuť 60 % počiatočnej kapacity.

28. Čo je to 24-hodinový test samovybíjania?

Test samovybíjania lítiových batérií sa vo všeobecnosti vykonáva pomocou 24-hodinového samovybíjania na rýchle otestovanie ich schopnosti udržať nabitie. Batéria sa vybíja pri 0,2C až 3,0V, nabíja sa konštantným prúdom a konštantným napätím 1C až 4,2V, s vypínacím prúdom 10mA. Po 15 minútach skladovania sa zmeria vybíjacia kapacita C1 pri 1C až 3,0V a potom sa batéria nabíja konštantným prúdom a konštantným napätím 1C až 4,2V, s vypínacím prúdom 10mA. Po 24 hodinách skladovania sa meria kapacita 1C C2 a C2/C1 * 100 % by malo byť väčšie ako 99 %.

29. Aký je rozdiel medzi vnútorným odporom stavu nabíjania a vnútorným odporom stavu vybíjania?

Vnútorný odpor stavu nabíjania sa vzťahuje na vnútorný odpor batérie pri plnom nabití; Vnútorný odpor stavu vybitia sa vzťahuje na vnútorný odpor batérie po úplnom vybití.

Všeobecne povedané, vnútorný odpor v stave vybitia je nestabilný a relatívne veľký, zatiaľ čo vnútorný odpor v stave nabitia je malý a hodnota odporu je relatívne stabilná. Pri používaní batérií má praktický význam iba vnútorný odpor stavu nabitia. V neskorších fázach používania batérie sa v dôsledku vyčerpania elektrolytu a poklesu vnútornej chemickej aktivity v rôznej miere zvýši vnútorný odpor batérie.

30. Čo je to statický odpor? Čo je dynamický odpor?

Statický vnútorný odpor označuje vnútorný odpor batérie počas vybíjania a dynamický vnútorný odpor označuje vnútorný odpor batérie počas nabíjania.

31. Je to štandardný test prebitia?

IEC stanovuje, že štandardný test odolnosti nikel-metal hydridovej batérie proti prebitiu je: vybitie batérie pri 0,2C až 1,0V/kus a nepretržité nabíjanie pri 0,1C počas 48 hodín. Batéria musí byť bez deformácie a úniku a čas vybitia z 0,2C na 1,0V po prebití musí byť dlhší ako 5 hodín.

32. Čo je test životnosti podľa normy IEC?

IEC stanovuje, že štandardný test životnosti nikel-metal hydridovej batérie je:
Po vybití batérie pri 0,2C až 1,0V/článok
01) Nabíjajte pri 0,1 °C 16 hodín, potom vybite pri 0,2 °C 2 hodiny a 30 minút (jeden cyklus)
02) Nabíjajte pri 0,25 C počas 3 hodín a 10 minút, vybíjajte pri 0,25 C počas 2 hodín a 20 minút (2-48 cyklov)
03) Nabíjajte pri 0,25 C počas 3 hodín a 10 minút a vybite pri 0,25 C na 1,0 V (cyklus 49)
04) Nabíjajte pri 0,1C 16 hodín, nechajte 1 hodinu stáť, vybite pri 0,2C až 1,0V (50. cyklus). Pre nikel-metal hydridovú batériu by po zopakovaní 1-4 počas 400 cyklov mala byť doba vybitia 0,2C dlhšia ako 3 hodiny; Opakujte 1-4 pre celkovo 500 cyklov pre nikel-kadmiovú batériu a čas vybitia 0,2C by mal byť dlhší ako 3 hodiny.

33. Aký je vnútorný tlak batérie?

Vnútorný tlak batérie sa vzťahuje na plyn generovaný počas procesu nabíjania a vybíjania uzavretej batérie, ktorý je ovplyvnený najmä faktormi, ako je materiál batérie, výrobný proces a štruktúra batérie. Hlavným dôvodom jeho výskytu je nahromadenie vody a plynu vznikajúceho rozkladom organických roztokov vo vnútri batérie. Vo všeobecnosti sa vnútorný tlak batérie udržiava na normálnej úrovni. V prípade prebitia alebo vybitia sa môže zvýšiť vnútorný tlak batérie:

Napríklad prebíjanie, kladná elektróda: 4OH -4e → 2H2O+O2 ↑; ①
Generovaný kyslík reaguje s plynným vodíkom vyzrážaným na zápornej elektróde za vzniku vody 2H2+O2 → 2H2O ②
Ak je rýchlosť reakcie ② nižšia ako rýchlosť reakcie ①, generovaný kyslík sa nespotrebuje včas, čo spôsobí zvýšenie vnútorného tlaku batérie.

34. Čo je štandardný test udržania náboja?

IEC stanovuje, že štandardný test udržania nabitia nikel-metal hydridovej batérie je:
Batéria sa vybíja pri 0,2 °C až 1,0 V, nabíja sa pri 0,1 °C počas 16 hodín, skladuje sa pri teplote 20 ℃ ± 5 ℃ a 65 % ± 20 % vlhkosti počas 28 dní a potom sa vybíja pri 0,2 °C až 1,0 V, zatiaľ čo nikel – metal hydridová batéria by mala vydržať viac ako 3 hodiny.
Podľa národných noriem je štandardný test udržania nabitia pre lítiové batérie nasledovný: (IEC nemá žiadne relevantné normy) Batéria sa vybíja pri 0,2C až 3,0/článok, potom sa nabíja pri 1C konštantnom prúde a napätí na 4,2V s medzný prúd 10 mA. Po 28 dňoch skladovania pri teplote 20 ℃ ± 5 ℃ sa vybije pri 0,2 C až 2,75 V a vypočíta sa kapacita vybíjania. V porovnaní s nominálnou kapacitou batérie by nemala byť menšia ako 85 % pôvodnej kapacity.

35. Čo je to skratový experiment?

Plne nabitú batériu pripojte do výbušnej skrinky s vnútorným odporom ≤ 100 m Ω vodiča, aby ste skratovali kladný a záporný pól a batéria by nemala explodovať ani sa vznietiť.

36. Čo je to test vysokej teploty a vlhkosti?

Test Nikel-metal hydridovej batérie pri vysokej teplote a vysokej vlhkosti je:
Po úplnom nabití batériu uskladnite na niekoľko dní pri konštantnej teplote a vlhkosti a sledujte, či počas skladovania nevyteká.
Test vysokej teploty a vlhkosti pre lítiové batérie je: (Národný štandard)
Nabite batériu 1C pri konštantnom prúde a napätí 4,2 V, s vypínacím prúdom 10 mA a potom ju umiestnite do boxu s konštantnou teplotou a vlhkosťou pri (40 ± 2) ℃ s relatívnou vlhkosťou 90 % -95 % počas 48 hodín. Vyberte batériu a nechajte ju stáť 2 hodiny pri (20 ± 5) ℃. Sledujte vzhľad batérie a nemali by tam byť žiadne abnormality. Potom batériu vybite konštantným prúdom 1C až 2,75V. Potom vykonajte cykly nabíjania 1C a 1C vybíjania pri (20 ± 5) ℃, kým kapacita vybíjania nebude nižšia ako 85 % počiatočnej kapacity, ale počet cyklov by nemal prekročiť 3-krát.

37. Čo je experiment so zvýšením teploty?

Po úplnom nabití vložte batériu do rúry a zohrejte ju z izbovej teploty rýchlosťou 5 ℃/min. Keď teplota rúry dosiahne 130 ℃, udržiavajte ju 30 minút. Batéria by nemala explodovať ani sa vznietiť.

38. Čo je experiment s teplotným cyklom?

Experiment s cyklovaním teploty pozostáva z 27 cyklov a každý cyklus pozostáva z nasledujúcich krokov:
01) Vymeňte batériu z izbovej teploty na 1 hodinu pri 66 ± 3 ℃ a 15 ± 5 %,
02) Zmeňte na 1 hodinu skladovania pri teplote 33 ± 3 ℃ a vlhkosti 90 ± 5 ℃,
03) Zmeňte podmienky na -40 ± 3 ℃ a nechajte stáť 1 hodinu
04) Batériu nechajte 0,5 hodiny pri teplote 25 ℃
Tento 4 krokový proces uzatvára cyklus. Po 27 cykloch experimentov by batéria nemala vytekať, tvoriť alkálie, hrdzu alebo iné abnormálne podmienky.

39. Čo je test pádom?

Po úplnom nabití batérie alebo súpravy batérií sa trikrát spustí z výšky 1 m na betónovú (alebo cementovú) zem, aby sa dosiahol náraz v náhodnom smere.

40. Čo je vibračný experiment?

Vibračná testovacia metóda nikel-metal hydridovej batérie je:
Po vybití batérie pri 0,2C až 1,0V ju nabíjajte pri 0,1C po dobu 16 hodín a nechajte ju stáť 24 hodín pred vibrovaním podľa nasledujúcich podmienok:
Amplitúda: 0,8 mm
Zatraste batériou v rozsahu 10 Hz – 55 Hz, pričom frekvenciu vibrácií zvyšujte alebo znižujte pri frekvencii 1 Hz za minútu.
Zmena napätia batérie by mala byť v rozmedzí ± 0,02 V a zmena vnútorného odporu by mala byť v rozmedzí ± 5 m Ω. (Doba vibrácií je do 90 minút)
Vibračná experimentálna metóda pre lítiové batérie je:
Po vybití batérie pri 0,2C až 3,0V ju nabite pri 1C konštantným prúdom a napätím na 4,2V, s vypínacím prúdom 10mA. Po 24 hodinách skladovania vibrujte podľa nasledujúcich podmienok:
Vykonajte vibračné experimenty s frekvenciou vibrácií v rozsahu od 10 Hz do 60 Hz a potom do 10 Hz v priebehu 5 minút, s amplitúdou 0,06 palca. Batéria vibruje v smere troch osí, pričom každá os vibruje pol hodiny.
Zmena napätia batérie by mala byť v rozmedzí ± 0,02 V a zmena vnútorného odporu by mala byť v rozmedzí ± 5 m Ω.

41. Čo je to nárazový experiment?

Po úplnom nabití batérie položte tvrdú tyč vodorovne na batériu a použite 20 librové závažie na pád z určitej výšky, aby ste zasiahli tvrdú tyč. Batéria by nemala explodovať ani sa vznietiť.

42. Čo je to penetračný experiment?

Po úplnom nabití batérie použite klinec s určitým priemerom, aby ste prešli stredom batérie a nechali klinec vo vnútri batérie. Batéria by nemala explodovať ani sa vznietiť.

43. Čo je experiment s ohňom?

Plne nabitú batériu položte na vykurovacie zariadenie so špeciálnym ochranným krytom na horenie, bez toho, aby do ochranného krytu prenikli nečistoty.