成品锂电池基础知识
目 录
1、成品锂电池和工业锂离子电芯有什么区别？………………………………………………【3】 2、成品锂电池的串并联组合方式对电池组的电压和容量有什么影响？……………………【3】 3、什么是开路电压？……………………………………………………………………………【3】 4、什么是工作电压？……………………………………………………………………………【3】 5、常用PCM都有哪些保护功能？………………………………………………………………【3】 6、放电过流保护和短路保护有什么区别？……………………………………………………【4】 7、持续工作电流和过流保护电流为什么存在差异？…………………………………………【4】 8、过放检测电压和放电截止电压有什么区别？………………………………………………【4】 9、什么是电池内阻？……………………………………………………………………………【4】 10、什么是电池充放电倍率？……………………………………………………………………【5】 11、什么是自放电率？……………………………………………………………………………【5】 12、常用锂电池的保护方案是什么原理?………………………………………………………【5】 13、什么充电限制电压？额定容量？终止电压？………………………………………………【5】 14、为锂离子电池充电的需求……………………………………………………………………【6】 15、常用的锂电充电方案…………………………………………………………………………【6】 16、什么是预充电？………………………………………………………………………………【6】 17、充电器不能对电池进行充电会有哪些原因…………………………………………………【6】 18、成品电池出货时的容量一般在什么范围……………………………………………………【7】 19、长期不使用时的电池该怎样处理？…………………………………………………………【7】 20、电池厂家常要通过的认证有哪些？…………………………………………………………【7】
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1、成品锂电池和工业锂离子电芯有什么区别？
工业锂离子电芯是指经过合浆、涂布、卷绕、装配、检测等工艺后制成的电芯，没有经过全面的安全保护，锂离子电芯相对比较脆弱，用户不能直接对电芯进行使用；
成品锂电池是指在工业锂离子电芯上增加了常规的保护功能模块的电池/电池组，使锂电池相对更加安全，用户可以直接把成品锂电池用在使用设备上；
2、成品锂电池的串并联组合方式对电池组的电压和容量有什么影响？
电芯的串并联主要是针对使用设备需求不同的电压和工作时间而变更的。 串联组电池容量不变，电压＝n×Vcell ；
并联组电池电压不变，容量＝n×Ccell (锂离子单体电池的串并联只数用“n”表示)；
3、什么是开路电压？
是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时，电池正负极之间的电势差。一般情况下，Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V左右，放电后开压为3.0V左右，通过电池的开路电压，可以判断电池的荷电状态；
4、什么是工作电压？
电池在常温下的典型工作电压，又称标称电压。它是选用不同种类电池时的参考； 在电池放电工作状态下，当电流流过电池内部时，需要克服电池的内阻所造成阻力，故工作电压总是低于开路电池，充电时则与之相反；
锂离子电池的工作电压在3.7V左右，镍氢电池的工作电压为1.2V左右；
5、常用PCM都有哪些保护功能？
A、过充保护：电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命；同时过充电使电解液分解，内部压力过高而导致漏液等问题；故必须在4.1V-4.2V的恒压下充电；
B、过放保护：过放会导致活性物质的恢复困难，故也需要有保护线路控制；
C、充放电过流/短路保护：电池充放电时超出参数的设定值后自动切断充放电回路，停止充放电；
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6、放电过流保护和短路保护有什么区别？
两者都是针对电流过大的一种保护模式，不同点就是在检测延迟时间的长短不同； 放电过流保护的检测延迟时间相对较长，通常为毫秒（mS）级；短路保护的检测延迟时间相对较短，通常为微秒（μS）级；
7、持续工作电流和过流保护电流为什么存在差异？
过流保护电流是预防设备出现故障，导致电流增大时而要确保电池的安全设定的电流值； 持续工作电流是指设备在正常工作时所需的最大电流；
PCM在设定参数时都会考虑设备在正常工作时所需的最大电流，再据此设定过流保护电流，通常过流保护电流会略高于持续工作电流约1.0A（或根据负载类型和使用设备的参数设定）；
8、过放检测电压和放电截止电压有什么区别？
过放检测电压是针对PCM中的保护参数而设定的，当电芯电压低于设定的过放检测电压后PCM就切断电流回路，通常过放电测电压为2.30～2.80V可选定；
放电截止电压是指对电池容量测试时人为设定的一个参考点，GB18287:2000上规定的值是2.75V，通常为3.0V；
通常放电截止电压要比过放检测电压略高，过放检测电压是安全电压的临界点，放电截止电压为相对的安全电压；
9、什么是电池内阻？
电池的内阻是指电流通过电池内部时受到的阻力。它包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。由于内阻的存在，电池的工作电压总是小于电池的开路电压。电池的内阻不是常数，在充放电过程中随时间不断变化（逐渐变大），这是因为活性物质的组成，电解液的浓度和温度都在不断的改变。欧姆内阻遵守欧姆定律，极化内阻随电流密度增加而增大，但不是线性关系。常随电流密度增大而增加；
内阻是决定电池性能的一个重要指标，电池内阻大，会导致电池放电工作电压降低，放电时间缩短。对于电池来说，其内阻越小越好。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量，而不能用万用表欧姆档测量；
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10、什么是电池充放电倍率？
充放电倍率是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值，它在数据值上等于电池额定容量的倍数，通常以字母C表示。如电池的标称额定容量为600mAh为1C（1倍率），300mAh则为0.5C,6A(600mAh)为10C，以此类推；
11、什么是自放电率？
又称荷电保持能力，是指电池在开路状态下，电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。主要受电池制造工艺、材料、储存条件和PCM的自耗电（待机时的工作电流）等因素影响。是衡量电池性能的重要参数；
12、常用锂电池的保护方案是什么原理?
锂离子电池的保护电路是由保护IC及两颗功率MOSFET所构成，其中保护IC监视电池电压，当有过充及过放状态时控制功率MOSFET动作，切断保护回路来保护电池；
目前来说，单节和两串的保护芯片有“MISUMI” 米苏米（日本）、“SEIKO”精工（日本）、“RICOH”理光（日本）、富晶半导体（台湾）、中芯微电子（国产）；
三串以上的主要有“MISUMI” 米苏米（日本）、“ SEIKO”精工（日本）、“RICOH”理光（日本）、“TI”德州仪器（美国）、“O2”（美国）、OKI(日本)等；
13、什么充电限制电压？额定容量？终止电压？
A、充电限制电压：
按生产厂家规定，电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。 B、额定容量：
生产厂家标明的电池容量，指电池在环境温度为20℃±5℃条件下，以0.2C放电至终止电压时所应提供的电量，用C5表示，单位为Ah（安培小时）或mAh（毫安小时）；
C、终止电压：
规定放电终止时电池的负载电压，其值为n*2.75V(锂离子单体电池的串联只数用“n”表示)。
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14、为锂离子电池充电的需求有：
A、过充保护——终止充电电压精度在额定值的1%之内（过压充电可能对锂离子电池造成永久性损坏）；
B、锂离子电池的充电倍率（充电电流）应根据电池生产厂的建议选用。虽然某些电池充电倍率可达2C（C为电池的容量），但常用的充电倍率为（0.5～1.0）C；
C、如果充电电流过大会产生温度过高，不仅会损坏电池并可能引起爆炸。因此在大电流充电时，需要对电池进行温度检测，并且在超过设定充电温度时能停止充电以保证安全；
D、充电器电路中有设定的限流电路，保证充电电流不超过设定的限制电流；
15、常用的锂电充电方案：
即预处理、恒流充电（快充）、恒压充电（充满）。开始以设定的恒流充电，电池电压以较高的斜率增长，在充电过程中斜率逐步降低，充到接近4.2V时，恒流充电阶段结束。接着以4.2V恒压充电，在恒压阶段充电时，电压几乎不变（或稍有增加），充电电流不断下降。当充电电流下降到0.02C时，表示电池已充满，终止充电；
16、什么是预充电？
完善的充电器可对深度过放的电池进行挽救修复，即在充电前进行预处理。充电前检测电池的电压：若电池电压大于3.0V，则按正常方式充电；若电池电压低于3.0V，则用小电流（约0.1C的电流）充电，充到3.0V后再按正常方式充电。这种充电方式称为预充电；
17、充电器不能对电池进行充电会有哪些原因？
A、充电器或充电电路与电池类型不匹配； B、电池本身已经过充、过放损坏，不能充电； C、电池类型与用电器要求不一致；
18、成品电池出货时的容量一般在什么范围？
成品电池在出货时一般要求容量在60%左右，这是出于运输安全考虑，完全充满电后防止电池在高温运输过程中发生安全事故；完全没电或电量很低的电池经过长时间运输后，到了顾客手中不能直接正常使用用电设备；
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19、长期不使用时的电池该怎样处理？
长期不使用时，要让电池处于半充饱电状态(一半电量)，即；不充满电，也别放完电。并在2-3个月的时间之后重新充电，并使用一半电量，然后，再将电池保存在避免阳光直接照射的地方和阴凉干燥处，这样可以长期有效的保证电池不受损坏。最好能存贮在25℃±5℃相对湿度在45%--75%HR的环境中；
20、电池厂家常要通过的认证有哪些？
UL1642(Cell) UL2054(Pack)
UL是英文保险商试验所（Underwriter Laboratories Inc.）的简写。UL安全试验所是美国最有权威的，也是世界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构；
GB18287:2000—中华人民共和国蜂窝电话用锂离子电池总规范； FCC认证
Federal Communications Commission美国联邦通信委员会
为了履行通信法、各种条约以及国际规定所赋予的职责，为了促进更加有效的利用频谱资源，美国联邦通信委员会为射频设备制定了技术标准。供给美国的便携式后备电源产品通常会要求做此认证
CE 认证
“CE”标志是一种安全认证标志，被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。凡是贴有“CE”标志的产品就可在欧盟各成员国内销售，无须符合每个成员国的要求，从而实现了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。
RoHs指令
RoHS是《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》（the Restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment）
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的英文缩写。RoHs认证也叫做环保认证是符合欧美标准的。
CQC
中国质量认证中心(China Quality Certification Centre)(以下简称CQC)是具有独立第三方公正地位的质量认证机构。CQC从事的质量体系认证业务经中国国家认证机构认可委员会认可、注册，承担国内外各类组织质量体系认证注册工作和审核员培训工作，并接受国内外有关实体和政府部门委托的审核业务。
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