電池性能的重要性能指標(biāo)之一是電池容量，它表示在一定條件下（放電率、溫度、終止電壓等）電池放出的電量（可用JS-150D做放電測試），即電池的容量，通常以安培·小時(shí)為單位（簡稱，以A.H表示，1A.h=3600C）電池容量C的計(jì)算式為C=∫t0It1dt （在t0到t1時(shí)間內(nèi)對電流I積分）.電池分正負(fù)極。

電池容量按照不同條件分為實(shí)際容量、理論容量與額定容量

容量C=放電電流（恒流）I×放電時(shí)間（小時(shí))T

放電時(shí)間T=容量C/放電電流（恒流）I

放電電流（恒流）I= 容量C/ 放電時(shí)間T

中文名

分    類

實(shí)際容量、理論容量與額定容量

性能指標(biāo)

電池性能

容量單位

以安時(shí)為單位

目錄

1分類

2容量單位

3測試方式

4影響因素

5恢復(fù)方法

6建議

? 導(dǎo)電涂層

? 不同材料

1分類編輯

按照不同條件分為實(shí)際容量、理論容量與額定容量。

在某一放電率下于25℃放電至終止電壓所提的zui低限度的容量是設(shè)計(jì)與生產(chǎn)時(shí)的規(guī)定的電池的容量，這叫做某一放電率RH的額定容量。

方形鋰離子電池

一般以AH(安培小時(shí))計(jì)算，另一種是以CELL(單位極板)幾瓦(W)計(jì)算。(W/CELL)

1.Ah(安培小時(shí))計(jì)算，放電電流（恒流）I×放電時(shí)間（小時(shí))T 。 例如7AH電池如果連續(xù)放電電流0.3 ，那么時(shí)間可連續(xù)20小時(shí)。

2.充電時(shí)間以15小時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)，充電電流為的1/10 ，快速充電會(huì)減少電池壽命。

是指電池存儲(chǔ)電量的大小。的單位是“mAh”，中文名稱是毫安時(shí)（在衡量大容量電池如鉛蓄電池時(shí)，為了方便起見，一般用“Ah”來表示，中文名是安時(shí)，1Ah=1000mAh）。若電池的額定容量是1300mAh，即130mA的電流給電池放電，那么該電池可以持續(xù)工作10小時(shí)（1300mAh/130mA=10h）；如果放電電流為1300mA，那供電時(shí)間就只有1小時(shí)左右（實(shí)際工作時(shí)間因電池的實(shí)際容量的個(gè)別差異而有一些差別）。這是理想狀態(tài)下的分析，數(shù)碼設(shè)備實(shí)際工作時(shí)的電流不可能始終恒定在某一數(shù)值（以數(shù)碼相機(jī)為例，工作電流會(huì)因?yàn)長CD顯示屏、閃光燈等部件的開啟或關(guān)閉而發(fā)生較大的變化），因而電池能對某個(gè)設(shè)備的供電時(shí)間只能是個(gè)大約值，而這個(gè)值也只有通過實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)來估計(jì)。

2容量單位編輯

通常我們講是以安時(shí)為單位，這是基于已經(jīng)確定的某一個(gè)電池。

比如我們說這塊手機(jī)是多少；這塊電瓶車是多少，都是分別針對不同電池來說的。針對電池電壓已經(jīng)確定，而沒有考慮實(shí)際電壓，只需要說安時(shí)就能代表這塊。

然而對于不同電壓的電池，我們就不能單純的用安時(shí)來代表容量，比如一塊12V 20AH的電池，一塊15V20AH的電池，哪怕都是20AH，供給相同功率負(fù)載，設(shè)備都能正常工作，但持續(xù)時(shí)間是不一樣的，所以標(biāo)準(zhǔn)容量應(yīng)該以功為單位。

再舉個(gè)例子，一個(gè)設(shè)備能支持12V 、也能支持24V，用一塊12V（20AH）電池供電，能提供一個(gè)小時(shí)，那么用兩塊串聯(lián)會(huì)變成24V（20AH）其中安時(shí)沒有增加，但持續(xù)時(shí)間會(huì)長一倍，所以容量此時(shí)應(yīng)考慮為電池所容納的功，而不能單純考慮為安時(shí)。

W（功）=P（功率）*T（時(shí)間）=I（電流）*U（電壓）*T（時(shí)間）

這樣討論才有實(shí)際意義，否則可能出現(xiàn)一塊手機(jī)電池還比電瓶車大的說法，這顯然不科學(xué)。

3測試方式編輯

給一個(gè)電池進(jìn)行恒流恒壓充電，然后以恒流放電，放出多少電量就是這個(gè)電池的容量，蓄電池，鎳氫電池等，但是鋰電池就不行，它有個(gè)zui低放電電壓，即放電電壓不能低于2.75V，通常以3.0V為下限保護(hù)電壓。例如鋰是1000mAh,則充放電電流就1000mA,在電池zui高電壓4.2V內(nèi)放到3.0V，放出來的容量才是電池zui真實(shí)的容量。

4影響因素編輯

蓄電池的容量是衡量蓄電池性能的一項(xiàng)重要指標(biāo).一般用安時(shí)來表示.放電時(shí)間(小時(shí))與放電電流(安培)的總稱,即容量=放電時(shí)間×放電電流.電池的實(shí)際容量,取決于電池中活性物質(zhì)的多少和活性物質(zhì)的利用率.活性物質(zhì)是量越多,活性物質(zhì)利用率就越高,電池的容量也就越大.反之容量越小,影響的因素很多,常見的有以下幾種:

(1) 放電率對的影響

鉛蓄隨放電倍率的增大而降低,也就是說放電電流越大,計(jì)算出電池的容量就越小.比如一只10Ah的電池,用放電可以放2小時(shí),即5×2=10 ; 那么用10A放電只能放出47.4分鐘的電,合0.79小時(shí).其容量僅為10×0.79=7.9安時(shí).所以對于給定電池在不同時(shí)率下放電,將有不同的容量.我們在談到容量時(shí)必須知道放電的時(shí)率或倍率.簡單的講就是用多大的電流放電。

(2) 溫度對的影響

溫度對鉛酸蓄電池的容量影響較大,一般隨溫度降底,容量的下降,容量與溫度的關(guān)系如:

Ct1= Ct2/1+k(t1-t2 ).t1t2分別是電解液的溫度,k為容量的溫度系數(shù),Ct1溫度為t1時(shí)容量(Ah),Ct2是溫度為t2時(shí)的容量(Ah)在蓄電池生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)中,一般要規(guī)定一個(gè)溫度為額定標(biāo)準(zhǔn)溫度,如規(guī)定t1為實(shí)際溫度,t2為標(biāo)準(zhǔn)溫度,(一般為25攝氏度) 負(fù)極板受低溫的影響要比正極板敏感.當(dāng)電解液溫度降低時(shí),電解液粘度增大,離子受到較大的阻力,擴(kuò)散能力下降,電解液電阻也增大,使電化學(xué)反應(yīng)阻力增加,一部分硫酸鉛不能正常轉(zhuǎn)化.充電接受能力下降,結(jié)果導(dǎo)致蓄下降.

(3)終止電壓對的影響

當(dāng)電池放電至某一個(gè)電壓值以后,產(chǎn)生電壓急劇下降,實(shí)際上所獲得的能量非常小,如果長期深放電,對電池的損害相當(dāng)大.所以必須在某一電壓值終止放電,該截止放電電壓叫放電終止電壓.設(shè)定放電終止電壓,對延長蓄電池使用壽命意義重大.一般我們所維修的電動(dòng)車電池,電摩電池的放電終止電壓為每格1.75伏,也就是說一節(jié)12伏電池為6格,其放電終止電壓是6×1.75=10.5伏.

(4)極板的幾何尺寸對的影響

在活性物質(zhì)的量一定時(shí),與電解液直接接觸極板的幾何面積增加,的增加,所以極板的幾何尺寸,對的影響不可忽視.

①極板厚度對容量的影響

活性物質(zhì)的量一定,隨極板厚度的增加而減少,極板越厚,硫酸與活性物質(zhì)接觸面就越小,活性物質(zhì)的利用率越低,越小.

②極板高度對容量的影響

在電池中,極板的上下兩部分的活性物質(zhì)利用率存在著較大的差異,實(shí)驗(yàn)證實(shí),放電初期,極板上部比下部的電流密度大約高出2倍~~2.5倍,這種差別隨著放電時(shí)的推移逐漸減少,但上部要比下部的電流密度大.

③極板面積對容量的影響

活性物質(zhì)的量一定,極板幾何面積越大,活性物質(zhì)的利用率也越高,電池的容量越大.在電池殼體相同,活性物質(zhì)量不變情況下,采用薄極板增加極板片數(shù),也就是增加了極板的有效反應(yīng)面積 ,從而提高了活性物質(zhì)的利用率,增加了電池的容量。

5恢復(fù)方法編輯

容量已經(jīng)減小的充電電池可以用激勵(lì)法給它充電使充電恢復(fù)到原來的狀態(tài)，具體做法是:

1. 先把電池的剩余電流放干凈：可以用手電或小燈泡放電，直到手電或小燈泡的燈絲發(fā)紅時(shí)停止放電。注意：放電時(shí)不要讓電池的電壓降到0.9V以下。

2. 添加納米碳溶膠電池活化劑再用100-200mA的電流充電，充到容量的1.5倍。然后馬上用5~10Ω的負(fù)載(小燈泡或電爐絲)放電。

3. 再次用100-200mA的電流充電，充到容量的1.2倍后再次放電。

4. 如此反復(fù)4~5次。從第三次以后，充電電流不要超過100mA，而充電時(shí)間不要超過容量的1.2倍。

用這種方法充電，對于一般電解液沒有干涸的充電電池，即可恢復(fù)電池原來的容量。

6建議編輯

每塊手機(jī)電池的壽命的確是恒定的，由它的充電循環(huán)次數(shù)決定，一般為400-600次。但用戶的使用習(xí)慣也會(huì)對電池產(chǎn)生較大的影響。不良的使用習(xí)慣，比如過度充電、過度放電、高溫放置環(huán)境等，都會(huì)對電池造成不可逆?zhèn)Γ铍姵卣蹓?，有時(shí)還可能存在安全隱患。另外，通過關(guān)閉閑置程序，合理省電，把每一滴電量都用到刀刃上，在有限的電量里做更有意義的事情。

養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣，不要等到*沒電再充電，也不要長時(shí)間連續(xù)過度充電等。

導(dǎo)電涂層

利用[3] 功能涂層對電池導(dǎo)電基材進(jìn)行表面處理是一項(xiàng)突破性的技術(shù)創(chuàng)新，覆碳鋁箔/銅箔就是將分散好的納米導(dǎo)電石墨和碳包覆粒，均勻、細(xì)膩地涂覆在鋁箔/銅箔上。它能提供的靜態(tài)導(dǎo)電性能，收集活性物質(zhì)的微電流，從而可以大幅度降低正/負(fù)極材料和集流之間的接觸電阻，并能提高兩者之間的附著能力，可減少粘結(jié)劑的使用量，進(jìn)而使電池的整體性能產(chǎn)生顯著的提升。 涂層分水性（水劑體系）和油性（有機(jī)溶劑體系）兩種類型。

涂碳鋁箔/銅箔（導(dǎo)電涂層）的性能優(yōu)勢

1.顯著提高電池組使用一致性，大幅降低電池組成本。如：

· 明顯降低電芯動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅 ;
　　· 提高電池組的壓差一致性 ;
　　· 延長電池組壽命 ;

· 大幅降低電池組成本。

2.提高活性材料和集流體的粘接附著力，降低極片制造成本。如：

· 改善使用水性體系的正極材料和集電極的附著力；
　　· 改善納米級(jí)或亞微米級(jí)的正極材料和集電極的附著力；
　　· 改善鈦酸鋰或其他高容量負(fù)極材料和集電極的附著力；
　　· 提高極片制成合格率,降低極片制造成本。

涂碳鋁箔與光箔的電池極片粘附力測試圖

使用涂碳鋁箔后極片粘附力由原來10gf提高到60gf（用3M膠帶或百格刀法），粘附力顯著提高。

3.減小極化，提高倍率和克容量，提升電池性能。如：

· 部分降低活性材料中粘接劑的比例，提高克容量；
　　· 改善活性物質(zhì)和集流體之間的電接觸；
　　· 減少極化，提高功率性能。

不同鋁箔的電池倍率性能圖

其中C-AL為涂碳鋁箔，E-AL為蝕刻鋁箔，U-AL為光鋁箔

4.保護(hù)集流體，延長電池使用壽命。如：

· 防止集流極腐蝕、氧化；
　　· 提高集流極表面張力，增強(qiáng)集流極的易涂覆性能；
　　· 可替代成本較高的蝕刻箔或用更薄的箔材替代原有的標(biāo)準(zhǔn)箔材。

不同材料

不同鋁箔的電池循環(huán)曲線圖（200周）

其中（1）為光鋁箔，（2）為蝕刻鋁箔