动力镍氢电池设计规范
1、适用范围
本规范适用于常规应用的金属氢化物镍单体蓄电池的设计，包括结构设计、性能设计、成本设计和工艺设计等方面。
参考标准：
QC/T744-2006 电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池
企业标准动力（功率）型密封金属氢化物镍蓄电池（草案）
2、单体电池设计准则
（1）必须满足用户要求或相关标准；
（2）必须满足批量化生产要求；
（3）必须满足生产设备及工艺要求；
（4）在允许的尺寸、重量范围内进行结构和工艺设计，使其满足整机系统的用电要求；
（5）在满足性能的前提下，尽量降低成本。
3、电池零部件的设计与选择
电池零部件包括单体电池应用的金属部件和非金属部件等。零部件的设计与选择除特殊要求外，应选择标准件或通用件。
3.1极柱的设计与选择
3.1.1极柱材料
冷拉圆钢11-35/45
极柱表面应镀镍，镀镍层厚度为30~50μm
3.1.2极柱结构
采用双叉式极柱，极耳与极柱的连接采用点焊式连接方式。极耳和叉的重合面积应占极柱叉一个表面的70%以上。极柱两叉之间的距离应根据极组厚度进行设计，使极耳焊接后最外侧极片和中间极片的极耳受力、弯曲等一致。
3.1.3极柱直径
针对不同的应用和电池，选用不同直径的极柱，使用过程中各极柱承受的电流按如下选择：（材料为铁）
容许电流的计算方法：
ＩＦｅ2＝(C·ρ密度·S2·ΔT)/（ρ电阻率·t）
C为材料比热，Fe为0.4501J/gK，Cu为0.378 J/gK；
ρ密度为材料密度，Fe为7.874g/cm3，Cu为8.96 g/cm3；
S为极柱截面积，单位mm；
ΔT为要控制的温升（绝热条件），初步设定控制为50℃；
ρ电阻为材料电阻率，Fe为0.0978Ωmm2/m，Cu为0.01637Ωmm2/m；
t为电流持续时间，连续按3600s计算，间歇按30s计算，启动按10s计算。
3.1.4极柱高度
根据电池选用的另部件（如绝缘垫、螺母、电池盖、红蓝垫圈、大垫圈、螺母等）以及电池组合应用的连接部件（垫圈、跨接片、螺母等）来确定极柱高度，电池模块组合后极柱不得高出组合用螺母上端2mm。
3.2螺母的设计与选择
螺母选择GB6173与极柱相配套的标准件。
螺母表面应镀镍，镀镍层厚度为3~5μm（不锈钢螺母不镀镍）
3.3密封圈的设计与选择
材料：三元乙丙橡胶EP35 或E740-75
选用标准：
a.125℃22h压缩永久变形小于20%；
b.绝缘电阻500V大于2MΩ；
c.120℃70h耐碱测试总重量变化小于±1%；
d.硬度邵氏60-75度。
压缩量：体积压缩比24-40%
首先考虑选择标准件。
3.4大垫圈的设计与选择
极柱和螺母相配套。
材料：冷轧钢板A-1.5/Q235A.F/不锈钢
3.5绝缘垫的设计与选择
材料：尼龙66
3.6红兰垫圈的设计与选择
材料：尼龙66合金
硬度：(尼龙的硬度无明确要求)
3.7电池壳设计
3.7.1材料
壳体：不锈钢板A-0.6/0Cr18Ni9Ti
底、盖：不锈钢板A-0.8/0Cr18Ni9Ti
3.7.2耐压要求
电池壳体在紧固结构下，可承受12atm不变形，产生永久畸变压力约30atm。
3.7.3宽度和厚度设计
根据目前已经基本形成系列的电池，除特殊应用和特殊设计外，电池壳体的厚度和宽度参照GB/T22084.2-2008标准执行。
3.7.4电池壳体高度设计
根据电池极组高度以及采用的另部件高度（注意极组距壳底部间隙为1mm）等，设计电池壳体高度。在上述宽度和厚度限制下，壳体整体尺寸比例应美观、合理，高、宽比在1.2~2.0为宜。
4、电池设计
4.1电池容量设计
4.1.1电池需求容量设计
电池需求容量为用户实际应用必须达到的容量，在设计时一般设计容量要大于实际需求的容量。
C1= C0 K0
C0为需求容量，C1为设计的需求容量（额定容量）。
K0为安全系数，一般取1.1~1.2。
C1计算好之后，可以从我们现有型号的电池中选择接近此容量的电池，避免重复设计或电池类型过多。
4.1.2实际容量设计
C2= C1 K
C2为电池设计容量
C2为设计的需求容量（电池额定容量）
K为安全系数
大于或等于45Ah，系数K为1.05
小于45Ah，系数K为1.1。
对于密封电池，负极设计容量是正极设计容量的1.4 1.6倍。
4.2电池功率设计
根据电池应用的充放电电流大小，选择电池是功率型还是容量型。
正常应用连续放电电流或充电电流大于1C，可以选择按功率型电池设计；
正常连续放电电流小于1C，最大充电电流小于1C，按容量型电池设计。
4.3电池内压设计
为确保电池正常工作且在非正常情况下的安全性，电池外壳上盖设有安全阀，安全阀开启压力为8~11atm。
电池按标准充电制度进行充电，充满电后内压不得超过安全阀最低开启压力（8atm）限制。
5、电极设计
5.1电极宽度设计
根据选择的电池壳体宽度确定电极宽度。
电极宽度应比电池壳宽度小4~10mm。
根据极组的高度及入壳难易情况适当调整电极宽度，电极高度较高（入壳难），可以选择较小的宽度，高度低的电极可以选择较大的宽度。
5.2电极表面积设计
根据用户需求的最大/连续充电或放电电流，以及一般情况下电极可承受的电流密度，来计算电极的总表面积。
例如：对于功率型应用的镍电极来说，密度在3.0~3.6g/cm3，厚度在0.3~0.6mm，可承受的连续放电电流密度在60~70mA/cm2左右，最大放电电流密度可达150~200 mA/cm2左右；连续充电电流密度可达30~35 mA/cm2左右。
对于容量型应用的镍电极来说，密度在2.5~3.5g/cm3，厚度在0.5~1.0mm，可承受的连续放电电流密度在15~20mA/cm2左右，最大放电电流密度可达50~60 mA/cm2左右；连续充电电流密度可达10~20 mA/cm2左右。
注意，电极的表面积为高度与宽度乘积的2倍。
电流密度与采用的电极材料、配方（如导电剂添加量等）有关，加大导电剂含量、采用高密度泡沫镍等，可以提高电极电流密度。
根据选择的电极电流密度，确定适用的电极厚度，然后计算电极总表面积，再根据上面确定的电极宽度计算电极高度。
5.3电极极耳与引流条设计
材料：为镍带或镀镍钢带（镀镍层厚度为1~3μm），厚度为0.06~0.2mm，软态。
根据电池应用电流要求及制作工艺要求，确定是否焊接引流条。引流条宽度为1~4mm。
根据选用的极柱叉的宽度、极组厚度等，确定极耳的宽度和高度。
极柱焊接后引流条边缘翘起后的尺寸不得超出极片与隔膜厚度之和。
按常规应用电流进行充放电，保证电极表面各点电位差不大于8mV。
5.4电极材料的选择
必须选择满足技术条件要求的原材料。
根据电池应用和设计要求，分别选用功率型或容量型原材料。
泡沫镍一般选择280~500g/m2、90~110PPI规格的，根据电极工艺情况，选择不同的厚度。在采用较大颗粒的材料时（如采用200目合金粉），需要采用较小PPI的泡沫镍。
5.5电极配方设计与选择
功率型电池，电极的混合粉中导电剂所占的比例较大，范围应控制在10%-15%。为提高电池的高温性能，正极可添加稀土金属氧化物，添加比例控制在0.5%-2.0%。
可根据电池的设计成本及功率特性要求，适当选择镍粉的比例。
电极配方设计必须综合考虑性能和成本。
5.6电极容量与密度
活性物质填充密度：
正极2.8≤X ≤3.6g/cm3，
负极5.0≤ Y ≤6.5g/cm3。
容量型电池的电极较厚，填充密度一般较低；功率型电池的电极较薄，填充密度一般较高。
为提高电极性能，需要有一定的剩余孔率，镍电极一般在10~30%，贮氢电极一般在5~20%。
6、极组设计
6.1隔膜高度设计
一般大电池可选择稍厚的隔膜,按照我们现有的工艺，隔膜厚度选择0.10~0.25mm。隔膜袋的高度比极片高出1~10mm。
6.2极组高度设计
根据设计的极片高度、极耳设计等确定极组高度。
电极高度h=H - h1
H为电池壳体尺寸，参照国际电池标准推荐尺寸或根据用户要求限制的高度。
h1为气室高度、顶盖及底翻边、顶盖和底厚度之和。
一般取10~50，以确保电池在充放过程中，有一个合理的内压，防止安全阀开启，产生漏气和漏液现象。
6.3电池装配松紧度设计
电极组的厚度=负极组的厚度+正极组的厚度+隔膜袋的厚度
正极组的厚度=正极厚度*正电极片数
负极组的厚度=负极厚度*(正电极片数 + 1)
隔膜袋的厚度 =隔膜的厚度 * 2 *(正电极片数 +1 )
厚度装配松紧度K2=电极组的厚度/电池厚度方向的内腔尺寸
厚度装配松紧度K2,一般取值0.85~0.99。
7、电解液设计
除特殊应用外，采用KOH、NaOH和LiOH三元电解液，电解液密度为1.25~1.35g/cm3。
功率型电池电解液添加量为极组重量（含隔膜、极耳）的15~25%；
容量型电池电解液添加量为极组重量（含隔膜、极耳）的14~24%；
8、电池工艺设计
除特殊要求外，电池的生产工艺应能满足现有生产线的要求。
工艺应简单、高效。
9、电池成本设计
在满足应用需求的前提下，成本应采用最小化设计。应遵循以下原则：
（1）电池结构件、另部件选用标准件或常用件；
（2）电池原材料、配方等除特殊要求或设计外，应选择生产常用原材料和配方；（3）电池的设计应满足批量生产要求和现有生产设备的要求。
卷绕式锂离子电池设计规范 一、观察给定型号和客户需求 1、型号制定了电池的尺寸（以063048为例，尺寸为6.0×30×48mm） 2、客户要求的容量和电池的放电类别（动力型、高温型、普通型），通常而言电 池所能达到的容量一般为普通型＞高温型＞动力型（以便确定所需要的材料） 3、材料的选用： 3.1容量≥1000mAh的型号，如果客户无容量或高温要求的用正极CN55系列 3.2有高温要求的型号，正极材料必须使用Co系列，电解液必须用高温电解液 二、卷芯设计 1、容量设计 根据客户要求的最小容量来确定设计容量。 设计容量（mAh）= 要求的最小容量×设计系数=（长×2-刮粉）×宽÷10000×面密度×理论克容量 注：设计系数: 标称容量≤200mAh设计系数一般取1.10~1.20； 标称容量200＜C≤350mAh设计系数一般取1.08±0.02； 标称容量C＞350mAh设计系数一般取1.07±0.02。 2、卷针的设计 2.1 卷针的宽度 Wj=电芯的宽度-卷针厚度-电芯的厚度-1.7（根据实际情况而定） 2.2 卷针厚度 Tj由卷针的宽度决定,具体见卷针统计表。 3、包装膜尺寸设计 3.1包装膜膜腔长度的确定： 膜腔长度=成品高-顶封宽度（5mm） 3.2包装膜膜腔长度的确定： 膜腔宽度=成品宽-1.2mm 3.3 槽深的设计： 槽深H与电芯厚度的关系如下：H = T-α 其中： T —电芯的厚度； α—当型号为双坑电池时，α取0.2 当型号为单坑电池时，α取-0.2 3.4 包装袋长、宽尺寸的确定： 3.4.1 包装袋宽度: a. 厚度≤5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+（45～50mm），取代5mm 的整数倍为规格； b. 厚度﹥5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+（55～60mm），取代5mm 的整数倍为规格； 3.4.2包装袋长度: 铝塑膜长度=成品电池长度×2+10mm
电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 规范性引用文件（其中的一部分） 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db 交变湿热（12h＋12h循环）（IEC 60068-2-30:2005,IDT） GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动（数字控制）和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置（ISO/DIS 6469-1:2000,EQV）GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护（ISO/DIS 6469-3:2000,EQV）GB/T 19596-2004 电动汽车术语（ISO 8713:2002,NEQ） GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 术语和定义 1.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置，必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注：蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制，或者通过蓄电池控制单元控制。 1.2 蓄电池控制单元 battery control unit （BCU） 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数，并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。 1.3 1 / 20
一．电池常规知识 目录 1.什么是电池？ 2.一次电池和二次电池有什么区别? 3、充电电池是怎样实现它的能量转换？ 4、什么是Li-ion电池？ 5、Li-ion电池的工作原理？ 6、Li-ion电池的主要结构。 7、Li-ion电池的优缺点。 8、Li-ion电池安全特性是如何实现的？ 9、什么是充电限制电压？额定容量？额定电压？终止电压？ 10、Li-ion铝壳和钢壳电池比较它的区别有哪些？ 11、目前常见的各种可充电电池之间有什么区别？ 1、什么是电池？ 电池是一种能源。当它正负极连接在用电器上时，因为正负极之间存在电势之差，电流从正极流向负极，储存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来，一只电池必然由两种不同电化学活性的物质组成正负两极，正负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压，根据其电化学系统的不同，各种类型的电池
电压各有不同。 2、一次电池和充电电池有什么区别? ?电池内部的电化学设计决定了该类型的电池是否可充。根据它 们的电化学成分和电极的结构可知，可充电电池的内部结构之 间所发生的反应是可逆的。 ?理论上，这种可逆性是不会受循环次数的影响，既然充放电会 在电极的体积和结构上引起可逆的变化，那么可充电电池的内 部设计就支持这种变化。而一次电池在给定的电池环境中两个 电极之间的电化学反应是不可逆的，因此，不可以将一次电池 拿来充电，这种做法很危险也很不经济。如果需要反复使用， 应选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池，这种电池又 称为二次电池。 ?另一明显的区别就是它们具有较高的比能量和负载能力，以及 自放电率。一次电池能量密度远比一次电池高。然而他们的负 载能力相对要小。 ?二次电池具有相对较高的负载能力，可充电电池Li-ion，随着 近几年的发展，具有高能量容量。 ?不管何种一次电池的电化学系统属于哪种，所有的一次电池的 自放电率都很小。 3、充电电池是怎样实现它的能量转换？ ?每种电池都具有电化学转换的能力，即将储存的化学能直接转 换成电能。就二次电池而言(另一术语也称可充电便携式电池)，
镍氢电池的市场与发展前景 近年来，我国镍氢充电电池发展的速度越来越快，已经步入了镍氢充电电池生产大国的行列。由于相关电子产品的促进，我国同时也变成了镍氢充电电池的消费大国。 随着电器开始向便携式和高效率方向发展，便携式小家电开始进入广大消费家庭。因此，大功率的镍氢充电电池以及充电电器的消费量也逐渐加大。小型电动工具、电动玩具、电动剃须刀、数码相机等用电器具进入普通百姓家庭，充电电池已成为人们的生活中必备电子产品。 一、镍氢电池市场前景分析 (1)镍氢电池逐步取代镍镉电池 2006 年，全球小型二次电池总销量约79.79 亿只，其中镍氢电池和锂电池合计占57%，占据小型二次电池的大部分市场份额，并保持着较快的增长势头。虽然镍镉电池仍在当时占据较大份额，但由于其环境不友好的缺点，其份额正在逐步被镍氢电池取代。 （2）全球镍电池产业持续稳定增长
镍电池具有大功率技术成熟、安全及可靠性好、循环利用率高、成本低等优点。除镍镉电池因环保因素正逐渐被取代外，镍锌电池和镍氢电池已被广泛应用于电动工具、电动玩具、照明灯具、移动通讯等各类电器电子产品。在全球消费升级、工业产品升级的大背景下，电器和电动工具等产品的无绳化和便携化要求越来越强烈，镍电池的应用领域仍不断拓宽。 尤其是镍氢电池具有大功率电池技术成熟的优点，随着全球工业化升级对工业用二次电池的功率、容量、循环使用寿命提出愈来愈高的要求，镍氢电池在工业用电池领域，特别是在大功率工业用动力电池领域也正逐步占据市场的主导地位。 全球镍电池的生产主要集中在东亚地区，如日本三洋、松下和我国的比亚迪、科力远等厂商。由于市场需求稳定增长，各大企业间的竞争总体上较为平稳。 未来，三大因素将推动镍电池的市场需求快速稳定的增长： ①随着工业制造的技术升级和民用市场的消费升级，镍氢电池将逐步取代镍镉电池，推动镍氢电池行业的持续增长； ②太阳能光伏电池产业的蓬勃发展，将推动作为光伏发电系统的储能部件‐‐镍氢高温电池行业的快速增长； ③镍氢电池是极具发展前景、竞争力强的动力电池之一，未来混合动力汽车（HEV）的快速发展将推动镍氢动力电池实现跨越式增长。 二、镍氢电池发展的方向 北京有色金属研究总院能源材料与技术研究所高级工程师尉海军博士向记者介绍了镍氢电池的一个新的应用领域——替代干电池，他认为这将成为镍氢电池未来的一个主要发展方向。“镍氢电池在新兴应用领域比如取代一次性干电池方面优势明显，已经显示出非常强劲的发展势头。”据他介绍，日本三洋公司针对消费类产品市场开发了一种低自放电率的镍氢电池，储存１年后容量保持率为８５％，两年后容量保持率仍达７５％，彻底突破了传统镍氢电池储存性能差（即自放电率高，储存１年后容量保持率为５０％，两年后容量基本为零）的劣势，将传统镍氢电池带入全新的应用时代，有望取代一次性干电池。一节低自放电率镍氢电池相当于１０００－２０００节一次性干电池，且容量更大、功率更高、完全绿色，可大大减少一次性干电池的应用，节约能源、保护环境。 据了解，２００７年和２００８年三洋公司低自放电率镍氢电池供货量分别为２５００万节和３０００万节，而且在逐年增加。截至２００９年１０月底，该公司低自放电率镍氢电池供货量已累计超过１亿节。 三、行业数据 1、2011年3月31日，中国电池发展研讨会在深圳宝安举行，中国化学与物理电源行业协会刘彦龙在研讨会上透露，2010年我国电池行业的销售收入超过2630亿元，化学电池的产量超过350亿只，销售收入1330亿元，出口量超过245亿只，出口额81亿美元。
目录 1 、目 的 ........................................................... . (2) 2 、适用范 围 ........................................................... (2) 3 、定 义 ........................................................... . (2) 4 、职责分 配 ........................................................... (2) 5 、流程 图 ........................................................ .. .. (2) 6 、程序内 容 ..................................................... ..... (2) 6.1 动力电池高压连接器技术参数要 求 (3) 6.1.1 高压连接器性能要 求 (4) 6.1.2 高压连接器技术参数要 求 (4) 6.2 高压连接器结构设计要 求 (5)
6.2.1 高压连接器插座中接触件与动力电池主电路连接端设计要求 (7) 6.2.2 高压连接器插座固定于箱体面设计要 求 (7) 6.2.3 高压连接器插座与插头连接触件设计要 求 (7) 6.2.4 高压连接器插件的绝缘防触摸设计要 求 (8) 6.2.5 高压连接器的保护壳体设计要 求 (8) 6.2.6 高压连接器的防呆设计要 求 (8) 6.2.7 高压连接器的防呆设计要 求 (8) 6.2.8 高压连接器的高压互锁设计要 求 (9) 6.2.9 高压连接器的温控互锁设计要 求 (9) 6.2.10 高压连接器的动力线缆设计要 求 (9) 6.2.11 高压连接器的互换性设计要 求 (9) 6.3 动力电池高压连接器检验标准要 求 (11) 6.4供应商送样承认要 求 (13) 7、相关文 件 ...........................................................
《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展，提高电动客车安全技术水平，落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求，全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求，全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”（以下简称工作组），系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 （1）GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项（计划号20160968-Q-339），2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组，启动了强标制定工作，并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 （2） 2017年2月-3月，基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》（工信部装[2016]377号，以下简称《条件》）的工作基础，工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 （3） 2017年4月18日，工作组在重庆组织召开标准制定讨论会，会议对《条件》制定情况进行了回顾，对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果，针对共性问题形成了专项征求意见表。 （4） 2017年5月-6月，工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 （5） 2017年6月6日，在株洲召开工作组会议，会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 （6）2017年6月-10月，工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标
密级：项目内部 动力电池系统技术规范项目代号： 文件编号： 编写：时间： 校核：时间： 批准：时间： 天津易鼎丰动力科技有限公司 1.文件范围 本文件规范了XX公司XX车型所用XX动力电池必须满足的技术性能要求。 2.术语定义和及产品执行标准 .术语定义 电动汽车(electricvehicle,EV)：指以车载能源为动力，由电动机驱动的汽车； 电芯(cell)：一个单一的电化学电池最小的功能单元； 模组(module)：指由多个电芯的并联组装集合体，是一个单一的机电单元； 电池组(batterypack)：由一个或多个模组连接组成的单一机械总成； 电池管理系统(batterymanagementsystem,BMS)：指任何通过监控充电电池的状态、计算二次数据并报告该等数据、保护该等充电电池、设置报警信号、与设备中的其他子系统进行电子通信、控制充电电池内部的环境或平衡该等充电电池或环境等方式来管理该等充电电池的电子设备，包括软件、硬件和运算法则； 动力电池系统(batterysystem)：动力电池系统是指由动力电池组、电池箱体、电池管理系
统、电器元件及高低压连接器等组成的总成部件，功能为接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外置充电装置提供的高压直流电，并且为电驱动系统及电辅助系统提供高压直流电； 整车控制器(vehiclecontrollerunit)：检测控制电动汽车系统电路的控制器； 高电压(HighVoltage,HV)：特指电动汽车200VDC以上高压系统； 低电压(LowVoltage,LV)：指任何信号或功率型能量低于50VDC，本文中特指整车12VDC电源系统； 荷电状态(state-of-charge,SOC)：电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比； 寿命初始(BeginningOfLife,BOL)：指动力电池系统刚交付使用的状态； 寿命终止(EndOfLife,EOL)：动力电池系统能量降低到初始能量的80%，或者实时峰值 功率低于初始峰值功率的85%时，视为寿命终止； 电磁兼容性(Electro-MagneticCompatibility,EMC)：在同一电子环境中,两种或多种电子 设备能互不干扰进行正常工作的能力； 高低压互锁(HighVoltageInter-Lock,HVIL)：特指低压断电时，通过低压信号控制能够 同时将高压回路切断； CAN(ControllerAreaNetwork)：控制器局域网； DFMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)：设计故障模式及失效分析； MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：平均无故障时间； 额定容量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压或最高单体 电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于（A）时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的容量为额定容量，单位为Ah； 额定能量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压达到或最高 单体电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的能量为额定能量，（Wh），此值可由电压-容量曲线的覆盖面积积分得到； 可用能量：在25±2℃、-5±2℃两种温度条件下，按照《动力电池可用能量测试规范》分 别做NEDC测试，动力电池系统在放电率允许的范围内实际放出的电量的平均值。 额定电压：额定能量除以额定容量，标定为额定电压； 峰值功率：本项目峰值功率标定为XXkW。 产品执行标准 表1.产品执行标准 备注：未经特殊说明，本规范中涉及到的术语定义、检测方法、判断标准等都以上述标准为准。
常用几种充电电池基本常识 作者：d2010ch 来源：本站原创发布时间：2009-11-2 20:35:03 [] [] 常用几种充电电池基本常识 一、充电电池简介 充电电池的种类 镍镉电池（Ni-Cd） 电压： 使用寿命为：500次 放电温度为：-20度～60度 充电温度为：0度～45度 备注：耐过充能力较强。 镍氢电池（Ni-Mh） 电压： 使用寿命为：1000次 放电温度为：-10度～45度 充电温度为：10度～45度 备注：目前最高容量是2100mAh左右。 锂离子电池（Li-lon） 电压： 使用寿命为：500次 放电温度为：-20度～60度 充电温度为：0度～45度 备注：重量比镍氢电池轻30%～40%，容量高出镍氢电池60%以上。但是不耐过充，如果过充会造成温度过高而破坏结构=>爆炸。
锂聚合物电池（Li-polymer） 电压： 使用寿命为：500次 放电温度为：-20度～60度 充电温度为：0度～45度 备注：锂电的改良型，没有电池液，而改用聚合物电解质，可以做成各种形状，比锂电池稳定。 铅酸电池（Sealed） 电压：2V 使用寿命为：200～300次 放电温度为：0度～45度 充电温度为：0度～45度 备注：就是一般车用电瓶（它是以6个2V串联成12V的），免加水的电池使用寿命长达10年，但体积和最量是最大的。 二、电池充电的名词解释 充电率(C-rate) C是Capacity的第一个字母，用来表示电池充放电时电流的大小数值。 例如：充电电池的额定容量为1100mAh时，即表示以1100mAh（1C）放电时间可持续1小时，如以200mA（）放电时间可 持续5小时，充电也可按此对照计算。 终止电压（Cut-off discharge voltage） 指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。 根据不同的电池类型及不同的放电条件，对电池的容量和寿命的要求也不同，因此规定的电池放电的终止电压也不相同。 开路电压（Open circuit voltage OCV） 电池不放电时，电池两极之间的电位差被称为开路电压。
动力镍氢电池设计规范 1、适用范围 本规范适用于常规应用的金属氢化物镍单体蓄电池的设计，包括结构设计、性能设计、成本设计和工艺设计等方面。 参考标准： QC/T744-2006 电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池 企业标准动力（功率）型密封金属氢化物镍蓄电池（草案） 2、单体电池设计准则 （1）必须满足用户要求或相关标准； （2）必须满足批量化生产要求； （3）必须满足生产设备及工艺要求； （4）在允许的尺寸、重量范围内进行结构和工艺设计，使其满足整机系统的用电要求； （5）在满足性能的前提下，尽量降低成本。 3、电池零部件的设计与选择 电池零部件包括单体电池应用的金属部件和非金属部件等。零部件的设计与选择除特殊要求外，应选择标准件或通用件。 3.1极柱的设计与选择 3.1.1极柱材料 冷拉圆钢11-35/45 极柱表面应镀镍，镀镍层厚度为30~50μm 3.1.2极柱结构 采用双叉式极柱，极耳与极柱的连接采用点焊式连接方式。极耳和叉的重合面积应占极柱叉一个表面的70%以上。极柱两叉之间的距离应根据极组厚度进行设计，使极耳焊接后最外侧极片和中间极片的极耳受力、弯曲等一致。 3.1.3极柱直径 针对不同的应用和电池，选用不同直径的极柱，使用过程中各极柱承受的电流按如下选择：（材料为铁）
容许电流的计算方法： ＩＦｅ2＝(C·ρ密度·S2·ΔT)/（ρ电阻率·t） C为材料比热，Fe为0.4501J/gK，Cu为0.378 J/gK； ρ密度为材料密度，Fe为7.874g/cm3，Cu为8.96 g/cm3； S为极柱截面积，单位mm； ΔT为要控制的温升（绝热条件），初步设定控制为50℃； ρ电阻为材料电阻率，Fe为0.0978Ωmm2/m，Cu为0.01637Ωmm2/m； t为电流持续时间，连续按3600s计算，间歇按30s计算，启动按10s计算。 3.1.4极柱高度 根据电池选用的另部件（如绝缘垫、螺母、电池盖、红蓝垫圈、大垫圈、螺母等）以及电池组合应用的连接部件（垫圈、跨接片、螺母等）来确定极柱高度，电池模块组合后极柱不得高出组合用螺母上端2mm。 3.2螺母的设计与选择 螺母选择GB6173与极柱相配套的标准件。 螺母表面应镀镍，镀镍层厚度为3~5μm（不锈钢螺母不镀镍） 3.3密封圈的设计与选择 材料：三元乙丙橡胶EP35 或E740-75 选用标准： a.125℃22h压缩永久变形小于20%； b.绝缘电阻500V大于2MΩ； c.120℃70h耐碱测试总重量变化小于±1%；
镍氢、镍镉电池、锂电池之间的区别 镍氢电池 镍氢电池是有氢离子和金属镍合成，电量储备比镍镉电池多30%，比镍镉电池更轻，使用寿命也更长，并且对环境无污染，无记忆效应。镍氢电池的缺点是价格镍镉电池要贵好多，性能比锂电池要差。 锂离子电池 以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池。锂离子电池还是一种智能电池，它可以与专用原装智能充电器配合，达到最短的充电时间、最大的寿命周期及最大的容量。锂离子电池是目前性能最好的电池。与同样大小的镍镉电池、镍氢电池相比，电量储备最大，重量最轻、寿命最长、充电时间最短，无记忆效应。 可充电电池主要有铅酸蓄电池和碱性蓄电池两种。目前使用的镍镉(NiCd)、镍氢(NiMH)和锂离子(Li-Ion)电池都是碱性电池。 镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH，负极板材料为吸氢合金。电解液通常用30%的KOH水溶液，并加入少量的NiOH。隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。NiMH电池有圆柱形和方形两种。 NiMH电池具有较好的低温放电特性，即使在-20℃环境温度下，采用大电流(以1C放电速率)放电，放出的电量也能达到标称容量的85%以上。但是，NiMH电池在高温(+40℃以上)时，蓄电容量将下降5～10%。这种由于自放电(温度越高，自放电率越大)而引起的容量损失是可逆的，几次充放电循环就能恢复到最大容量。NiMH电池的开路电压为1.2V，与NiCd电池相同。 NiCd/NiMH电池的充电过程非常相似，都要求恒流充电。两者的差别主要在快速充电的终止检测方法上，以防止电池过充电。充电器对电池进行恒流充电，同时检测电池的电压和其它参数。当电池电压缓慢上升达到一个峰值，对NiMH电池快速充电终止，而NiCd电池则当电池电压第一次下降了一个-△V时终止快速充电。为避免损坏电池，电池温度过低时不能开始快速充电，电池温度Tmin低于10℃时，应转入涓流充电方式。而电池温度一旦达到规定数值后，必须立即停止充电。 镍镉电池 镍镉电池NiCd电池正极板上的活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成，石墨不参加化学反应，其主要作用是增强导电性。负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成，氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性，防止结块，并增加极板的容量。活性物质分别包在穿孔钢带中，加压成型后即成为电池的正负极板。极板间用耐碱的硬橡胶绝缘棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔开。电解液通常用氢氧化钾溶液。与其它电池相比，NiCd电池的自放电率(即电池不使用时失去电荷的速率)适中。NiCd电池在使用过程中，如果放电不完全就又充电，下次再放电时，
镍氢电池知识点介绍 镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。下面小编为大家介绍下镍氢电池知识点。 一、镍氢电池的分类 镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。 低压镍氢电池具有以下特点：（1）电池电压为1.2~1.3V，与镉镍电池相当；（2）能量密度高，是镉镍电池的1.5倍以上；（3）可快速充放电，低温性能良好；（4）可密封，耐过充放电能力强；（5）无树枝状晶体生成，可防止电池内短路；（6）安全可靠对环境无污染，无记忆效应等。 高压镍氢电池具有如下特点：（1）可靠性强。具有较好的过放电、过充电保护，可耐较高的充放电率并且无枝晶形成。具有良好的比特性。其质量比容量为60A·h/kg，是镉镍电池的5倍。（2）循环寿命长，可达数千次之多。（3）与镍镉电池相比，全密封，维护少。（4）低温性能优良，在-10℃时，容量没有明显改变。 二、镍氢电池的结构原理
镍氢电池正极活性物质为Ni（OH）2（称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。活性物质构成电极极片的工艺方式主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等，不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异，一般根据使用条件不同的工艺生产电池。通讯等民用电池大多采用拉浆式负极、泡沫镍式正极构成电池。充放电化学反应如下： 正极：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e- 负极：M+H2O+e-=MHab+OH- 总反应：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH 注：M：氢合金；Hab：吸附氢；反应式从左到右的过程为充电过程；反应式从右到左的过程为放电过程。 充电时正极的Ni（OH）2和OH-反应生成NiOOH和H2O，同时释放出e-一起生成MH和OH-，总反应是Ni（OH）2和M生成NiOOH，储氢合金储氢；放电时与此相反，MHab释放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni （OH）2和OH-。电池的标准电动势为1.319V。 三、镍氢电池发展趋势 镍氢电池已经是一种成熟的产品，目前国际市场上年生产镍氢电池数量约7亿只，日本镍氢电池产业规模和产量一直高居各国前列，美国和德国仅次于日本，在镍氢电池领域也开发和研制多年。我国制造镍氢电池原材料的稀土金属资源丰富，已经探明储量占世界已经探明总储量的80%以上。目前国内研制开发的镍氢电池原材料加工技术也日趋成熟。镍氢电池可以和锌锰电池、镉镍电池互换使用，今后圆形电池主要朝着产品规格的多样性和商业化方面发展，而方形电池的发展重点是作为动力车的动力源。 更多镍氢电池的相关资讯，请持续关注变宝网资讯中心。 本文摘自变宝网
锂电池与镍氢电池的比较 锂电池使用在手机上是比镍氢电池适合，但在数字相机使用上，由于数字相机对于电流量的需求相当大，加上耗电量也较手机大很多，在大电流输出这部分镍氢电池可是略胜一筹一下是详细解释 锂电池： 优点：无记忆效应，重量较轻 缺点：成本高，电流较小，不耐过饱充(与镍氢比较) 锂电池有一次锂电(不可充电)与二次锂电(可充电)，二次锂电又分Li-ion 锂离子电池与Li-Polymer 锂聚合物电池。 一般数字相机通常使用二次锂电(可充电)与 Ni-MH电池相比，重量较Ni-MH轻，体积能量密度比却高出48％。正因为如此, 锂离子二次电池生产和销售量正逐渐超过超Ni-MH。这种电池自我放电小，又没有记忆效应，充放电次数可达600次以上，特别是近年来才开发出来的Li-Polymer 锂聚合物电池，除体积更小，还不受一般电池圆柱或方形外型限制，重量也更轻。 锂电池因不耐过饱充，如果不慎会有爆炸的危险，因此需内建控制IC，防止过饱充，但成本也相对提高需多，锂电池由于规格并没有统一,所以会有机种停产后买不到电池的情形，不过现在有需多厂商为了克服这个问题，也可减少库存，将锂电池统一，像FUJIFILM NP-60就与CASIO NP-30等就是相同规格，才不会换了机种充电器、电池等等都要跟着更换。也有台湾厂商也推出可支持多种电池的充电器(EX.智能液晶快速充电座(全球通用电压+插座)) ，更换机种时只要换个插座。 锂电还有一个比较棘手的问题，就是环保的问题因为锂电池中含有许多有毒性的物质，因此所有的锂电池都要回收，并且不可随地抛弃。 镍化氢电池Ni-MH (也称镍氢电池) 优点：价格低，通用性强，电流大，环保稳定(与锂比较) 缺点：重量重，电池寿命较短，不耐过饱充(与锂比较) 镍氢电池的设计源于镍镉电池，但在改善镍镉电池的记忆效应上，有极大的进展。其主要的改变，在以储氢合金取代负极原来使用之镉，因此镍氢电池说是材料革新的典型代表。镍氢电池所造成之污染，会比含有镉之镍镉电池小很多，因此，目前镍镉电池已逐渐被镍氢电池取代。 近来数字相机使用越来越多使用镍氢电池，电池厂商也看好这个市场，纷纷推出高容量的镍氢充电电池，使得镍氢电池的技术突飞猛进，容量也越来越大，使用时间以与锂电池不相上下，连充电器也越来越精进，充电时间大幅缩短。 锂电池VS镍氢电池 许多消费者被手机业者教育下，一昧认为锂电池较好，其实现在的镍氢电池电池记忆性相当轻微，但消费者对于镍氢电池的观念一直有落伍与很容易死掉的观念，其实锂电池使用在手机上是比镍氢电池适合，但在数字相机使用上，由于数字相机对于电流量的需求相当大，加上耗电量也较手机大很多，在大电流输出这部分镍氢电池可是略胜一筹，加上镍氢电池可使用一般市售碱性电池应急，锂电除NIKON EN-EL1 外大多没有这项福利，所以在选择数字相机时就不用一昧倾向锂电池的机种。
电动汽车用铅酸电池、镍氢电池和锂电池的对比分析 山东圣阳电源高海洋 随着科学技术的提高和制造水平的进步，电源技术也在新一代技术变革中不断提高，面对如今新能源电动汽车对动力电源的迫切需求，现阶段似乎哪一种动力电池都不能完全适合作为动力源用在电动汽车上。 目前来说，电动汽车上普遍采用的动力电池有三种：铅酸电池、锂电池以及镍氢电池。比较这三类动力性蓄电池就需要从两方面分析比对：一个是比能量，另一个是比功率，简单说，就是指电池的可持久性和力量大小。比能量高的蓄电池可以长时间工作，持续的能量较多，里程长；比功率高的蓄电池，速度快，力量大，可以保证汽车的加速性能。下面从这两方面对这三类动力蓄电池进行对比分析： 铅酸电池 作为目前电动汽车使用最广泛的蓄电池，在国内已经生产的电动汽车上，使用比例占到90%，这主要得益于其优点：技术较为成熟，比功率较大，循环寿命可达800~1000次，且成本低。不过，铅酸电池缺点也较明显，那就是比能量很低，仅为40W·h/kg左右，快速充电技术也尚未成熟（一般慢充都在8小时以上），而且污染严重，受到环保制约。 锂离子电池 相对来讲，其比能量和比功率都很高，可达150W·h/kg和1600W/kg，循环寿命长，约1200次，且充电时间较短，为2~4h，使用电压可达到4V，安全性相对较好。但锂离子电池缺点在于其价格较高、快速充放电性能差、过充和过放电保护性差，影响了其应用和发展的空间。 镍氢蓄电池 其的优点是比能量和比功率都相对中等，快速充电能力较好，15分钟可充满容量的40%~80%，适宜温度范围宽。但镍氢蓄电池循环使用寿命较短，为600次，价格昂贵，只有期待大批量生产，才有望降低成本。 结语 显而易见，比能量高、比功率大、价格便宜、易于维护的动力蓄电池才是电动汽车动力源的首选，从上面分析可以得知，每种蓄电池都存在这样或那样的问题。总体来看，现在的动力电池比能量都较低，以三种电池中性能最好的锂电池为例，在能量密度上，它与达到10000~12000W·h/kg的汽油相比还相差甚远，仔细计算，1L汽油约重0.742kg，按车载50L 计算，就是满载37.1kg的汽油，约相当于2968~3091kg锂电池所含有的电量，如果将汽油机较低的效率计算进去，两者之间也有约50倍的差距。所以现在电动汽车上安装的蓄电池数百公斤重，再加上高昂的价格，电动汽车形成高价格门槛便成为必然。 另外，不同类型电动汽车对电池的要求也不一样，纯电动汽车（PEV）由于只有电池驱动，所以需要较高的比能量，而在一般混合动力汽车（HEV）中，电池往往担任制动能量回收、辅助起步加速的作用，因而对电池的比功率要求苛刻，所以说要针对不同车型需求来设计作为动力源的动力蓄电池，现阶段还没有完美的设计方法。 2012.09.04
镍氢电池基本知识及特点简介 一：镍氢电池的特点和二次电池的简介 镍氢电池是以镍氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为氢氧化钾）作为电解液制成的电池。这种电池是早期镍镉电池的替代产品，相对于镍镉电池来说，镍氢电池具有更加引人注目的优势。它大大减少了镍镉电池中存在的“记忆效应”，这使镍氢电池的使用更加方便，循环使用寿命更加长久。此外，镍氢电池还具有电容量高、放电深度大、耐过充和过度放电、充电时间短等明显的优点。下面列出目前使用的四种可充电池化学反应式。 电池标称电压：1.2V 电池标称电压：1.2V 电池标称电压：3.6V 电池标称电压：2.0V 上述电池中，铅酸电池的电解液为硫酸（H2SO4），镍镉与镍氢电池的电解液均为氢氧化钾（KOH），锂离子电池的电解液则为含有锂盐的有机液体或固态高分子电解质；镍镉与镍氢电池使用相同的正电极，即氧化镍的氢氧化物（NiOOH）；镍氢电池的负极为镧系元素（A）与镍（B）形成的储氢材料，有AB5和AB2两种化学物。镍氢电池的充放电反应可视为氢离子（H+）在正、负电极间的来回运动。锂离子电池的正电极材料在上面反应式中以锂钴氧化物（LixCoO2）为例的，事实上，这类材料的发展方兴未艾，包括锂锰、锂镍、锂锡及锂钒等氧化物，而锂离子电池的充放电反应则是锂离子（Li+）在正、负电极间的来回运动。总言之，二次电池均靠氧化还原反应来实现，在充电时将电能储存为化学能，然后在放电时将化学能转换为电能。 二、影响镍氢电池性能的几个因素 影响镍氢电池性能的因素有很多，包括正/负极板的基材，贮氢合金的种类，活性物质的颗粒度，添加剂的类别和数量，以及制作工艺、电解液、隔膜、化成工艺等许多方面。 下面就添加剂（Co）、电解液、隔膜以及化成工艺等对电池性能的影响这几方面进行一下简要的探讨。 1、正极添加CoO对电极性能的影响
随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大，越来越多的新能源汽车走进大众的视野。很多汽车品牌强势进军新能源汽车领域，使得新能源汽车技术不断成熟、供消费者选择的车型也越来越多，加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点，越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择。 新能源汽车江湖有句话：“新能源汽车，得电池者得天下”。动力电池技术成了关乎一台新能源汽车性能的关键，因此本期文章，知科君为大家普及一下新能源电动汽车最重要的核心部件---汽车动力电池 首先我们了解下电池，总称为化学电池，现阶段我们将总类的化学电池可以分为； 一次电池，也称干电池，即不能够再充电的电池，如生活中常用的5号碱性电池； 二次电池，即可充电的电池，这也是汽车动力电池最基本的要求； 燃料电池，指正负极本身不含活性物质，活性材料连续不断从外部加入，如氢燃料电池; 对于新能源汽车动力电池，我们主要关注化学电池中的二次电池和燃料电池，也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池，目前发展迅速可谓“炙手可热”；另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池， 氢燃料电池，目前与二次电池比起来，有一个很大的优势，就是可以在很快时间（五分钟左右）给电池加满燃料，而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气，而最终产生水分，也没有废旧电池回收的问题，可以说是真正的新能源汽车，但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用、以及最重要的安全、储存等方面因素，目前发展还是很大的瓶颈，不如二次电池发展的成熟。
在二次电池中，就目前锂电池无论在能量密度，循环寿命和环保性能上都具有很大的优势，是目前动力电池的首选，动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键，因此很多车企纷纷押宝在新能源电池领域。目前市面上主流的新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元锂（镍钴锰酸锂）等几大门类。今天知科君就带大家从目前市场上动力电池的主流技术路线。去研究研究关于动力电池中的各种门道，看看这些电池都有什么优缺点！哪种才是适合咱们家用的电池类型。 铅酸电池 优点：成本低、低温性较好，价比高 不足：能量密度低、比功率低、寿命特别短、体积大、安全性差 作为比较成熟的技术，因其成本较低，而且能够高倍率放电，性价比高、依然是可供大批量生产的电动车用电池、如电动自行车、摩托车、低速电动车及老年代步车。但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度及使用寿命都很低，以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及较高的续航里程、因此一般只能用于低速车的使用。 铅酸图片 镍氢电池 优点：价格低廉、技术成熟、寿命耐用性长
锂电池和镍氢电池自适应充电器的设计 1曹阳，2周浩，1张楠，1杨伟 1中国矿业大学信电学院，江苏徐州（221008） 2健雄职业技术学院，江苏苏州（215411） E-mail ：mengnancaoyang@https://www.doczj.com/doc/2b8987414.html, 摘 要：本文介绍了一种智能充电器的工作原理、设计特点和2种充电模式,详细讨论了系统的硬件构成及软件实现方法，并针对通用充电器的工作特点，设计了一种以PIC877单片机为核心、结合MAX846A 充电芯片的镍氢和锂电池自适应充电器，该充电器可以在没有确定化学类型的时候不改变硬件结构而通过软件实现自适应充电，并利用了热敏电阻对电池在充电时产生的热量进行监控，防止电池过冲。由于采用了高性能的微控制器及高分辨率的A/D 转换电路,保证了充电器具有很高的精度，较好地解决锂离子电池和镍氢/镍镉电池的充电问题。 关键词：自适应；锂电池；镍氢电池；A/D 转换 中图分类号：TM910.6 1. 引言 生活中我们接触到很多类型的充电电池，有镍氢电池，锂电池等等。镍氢电池以其相对低廉的价格和允许大电流放电的特性使其普及率很高，锂电池则由其高能量密度小巧的外形普遍用于移动电话等小型设备中。但是，类型不一样的电池充电方法不一样，常常要配备好几个充电器，这给我们的生活带来很大的不便。多类型自适应电池充电器可以在不知道电池类型的情况下自动识别电池并充电，简化了充电步骤。 2. 自适应充电方法 2.1 锂电池和镍氢电池的电气特性 对于不知道化学性质的电池进行充电，充电器需要完成对所充电池的识别，然后再充电。由表1可以看出锂电池和镍氢电池在电压上的区别很明显。在单片机中设置电压门限q V 为2V ，开始充电前对电池电压抽样检测，当Vq V 时判定为锂电池。然后针对不同电池采取不同的充电方法。 表1 锂电池、镍氢电池的电气特征 Tab.1 Lithium batteries, Ni-MH battery electrical characteristics 镍氢电池 锂电池 工作电压 1.2V 3.6V 放电截止电压 0.9~1V 3V 充电端电压 1.4V 4.2V 充电电流 0.2C 0.5C 放电电流 0.1C~2C 0.25C 2.2 锂电池和镍氢电池充电方法 镍氢电池采用恒流充电的方法进行充电，充电结束标志为-?V ，即电池端电压下降，且-?V=(6~15) mV/节，同时需要控制电池温度上升率d θ/dt ≥1℃/] 1[节，由于温度的变化容易受
镍氢电池知识大全 工作2008-07-23 13:34 阅读529 评论1 字号：大中小 镍氢电池的充电 充电温度 请在0°C至40°C的环境温度下进行电池充电过程。充电过程的环境温度会影响电池的充电效率，所以在10°C至30°C下充电会达到最好的充电效率。 在低于0°C下充电时，电池内的气体吸收反应将不正常，结果导致电池内压升高，这会促使电池排气阀启动释放出碱性气体，最终致使电池性能不断下降。 在高于40°C下充电时，电池充电效率将下降，电池充电不完全会缩短电池工作时间，而且会导致电池漏碱。 电池并联充电 在设计电池需要进行并联充电时要十分小心！在这种情况下，请与我们联系可得到详细的技术支持。 反向充电 严禁对电池进行反向充电！ 对电池进行反向充电会引起电池内部气压急剧上升，这会促使电池排气阀启动释放碱性电解液，导致电池性能快速下降，还会出现电池膨胀和电池破裂的现象。 过充电 应避免过充电，反复的过充电会导致电池性能下降。（过充电是指对是已经充満电的电池再继续充电） 快速充电 当对电池进行快速充电时，请使用特定的充电器（或本公司推荐的充电方法），并且按照正确程序进行。 涓流充电（连续充电） 不要对镍氢电池使用涓流充电。但是，在对电池使用快速充电后可以用0.033CmA至
0.05CmA涓流进行补充充电。充电同时要避免用涓流方式过充，这样会损坏电池的特性，应使用计时器来控制充电时间。 注释：'CmA' 在充电和放电过程中，CmA是一个指明电流大小和表示电池额定容量的值，“C”是指电池的额定容量。例如：对额定容量为1500mAh电池的0.033CmA来说，这个值表示1500乖0.033(或1500除以30），即50mA。 电池储存在什么样的条件较好？ 根据IEC 标准规定，电池应在温度为20+-5O ° C ，湿度为（65-+20 ）% 的条件下储存。一般而言，电池储存温度越高，容量的剩余率越低。反之，也是一样。冰箱温度在0-10O ° C 时储存电池的最好地方，尤其是对一次电池。而二次电池即使储存后损失了容量，但只要重新充放电几次既可恢复。 电池能储存多久？ 就理论上讲，电池储存时总有能量损失。电池本身固有的电化学结构决定了电池容量不可避免地要损失，主要是由于自放电造成的。通常自放电大小与正极材料在电解液中的溶解性和它受热后的不稳定性（易自我分解）有关。可充电电池的自放电远比一次电池高。而且电池类型不同，电池每月的自放电率也不一样。一般在10-35% 变动。一次电池的自放电明显要低得多，在室温下每年不超过2% ，储存过程中与自放电伴随的是电池内阻上升，这会造成电池负荷力的降低，而在放电电流较大的情况下，能量的损失变化非常明显，下表列出了正常储存条件下自放电的近似值： 类型自放电碱锰MnO2/Zn 圆形电池2% 锌碳MnO2/Zn 圆形电池〈4% 锂离子锂MnO2 圆形电池和纽扣电池约1% 镍镉/ 镍氢电池〈35% 类型 自放电 碱锰MnO2/Zn 圆形电池 2% 锌碳MnO2/Zn 圆形电池 < 4% 锂离子锂MnO2 圆形电池和纽扣电池 ≈ 10%