电池术语及解析1范围本标准规定了锂离子蓄电池的类型、零部件、电性能和制造过程的技术术语本标准适用于锂离子蓄电池设计研发、工艺制造过程中的技术术语2基本术语及电池类型«I厂JI_2.1原电池(一次电池)primarybattery只能放电一次的电池不能再次充电,必须在充电电流方面进行限制I12.2可充电电池(二次电池)secondarybattery能够依据生产商指定的规则进行多次I!I1•:充放电的电池■?.I■.■''iI.2.3电芯cell基本的电化学的单元,能将化学能、内能、光能、原子能等形式的能直接转化为电能的装置包含电极、电解液、容器、端子、隔膜,可作为电池、电池■-Ifj组的一个部件使用2.4电池battery电芯通过一定的连接方式的组合,可直接使用或作为一个部件使用fl\I2.5锂离子电池lithiumionbattery—般指正极中使用的是金属类复合氧化物(金属:Co、Mn、Ni等)、负极中使用的是嵌锂材料(石墨、硬碳等)、有机体系作为电解液使用,充放电是锂离子在正极和负极之间进行往复嵌入和脱出运动,实现化学能和电能的转化2.6方型锂离子电芯prismaticlithiumioncell外形为方形的锂离子电芯。
一般外壳为铝、镀镍钢等2.7圆型锂离子电芯cylindricallithiumioncell外形为圆柱形的锂离子电芯2.8液态软包装锂离子电芯advancedlithiumioncel指使用铝塑包装膜作为外壳的电芯,米用热封的方式进行密封电解质为液态形式2.9聚合物锂离子电芯polymerlithiumioncell指使用铝塑包装膜作为外壳的电芯,采用热封的方式进行密封电解质采用胶态gel或固态形式3零部件术语3.1活性物质activematerial正、负极中参加成流反应的物质,放电时,能通过化学反应产生电能的材料3.2正极cathode电位(电势)高的一端放电时,电子从外部电路流入电位较高的«Ir-—1|=电极,此时除称之为正极外,由于发生还原反应,也可以成为阴极:而在充电时,发生的是氧化反应,而成为阳极3.3负极anode电位(电势)低的一端放电时,电子从外部电路流出电位较低的电||I|J1|;IjII,极,此时除称为负极外,由于发生氧化反应,而可以称为阳极positiveelectrode而—»I.在充电时,发生的是还原反应,而成为阴极negativeelectrode3.4隔膜separator由离子可渗透性材料构成的、在两极间形成电绝缘的部件。
一般材质为PP、PE或两者的复合物3.5电解液electrolyte含有可电离离子,具有离子导电性的介质,可以是液体、固体或胶体j住*^\||3.6外壳canorpouch方型和圆型的电芯壳统称为can,聚合物和软包装电芯壳统称为、、、11pouch3.7电池盖(上盖组合)cap3.8极组cellcore(J/R)电芯内部的组合部分,包含正极、负极和隔膜的组合,正负极和隔膜可卷绕,也可叠层而成3.9垫片uppergaskettopinsulato用绝缘材料制成,放在极组与电池上盖之间以加强隔绝的材料3.10垫片bottomgasketinsulato用绝缘材料制成,放在极组与电池壳底之间以加强隔绝的材料3.11外垫片washer用绝缘材料制成,与电池盖配合使用,粘贴在电池盖外部的材料,起绝缘作用3.12保护胶带protectivetape(PT)防止正负极短路,起绝缘保护作用,包括极耳保护胶带、极片保护胶带、底胶带、侧胶带«Ir~—1|_3.13止胶带endtape极组卷绕完毕后,粘贴在极组外侧的胶带,起定型作用3.14底胶带bottomtape包裹在极组底部的胶带,防止极组被挫伤3.15侧胶带sidetape粘贴在对应于终止胶带一侧极组侧边的胶带,防止极组被挫伤。
IIi');IJII-3.16LAMINATI0N胶带碾压后贴在极片的首尾端涂敷边缘的胶带—«■■»...''»I.3.17爆阀或膜safetyvent指在电池壳体或上盖特定部位设计的安全装置,在电芯内部气压超出正常范围后,此装置能够爆开释放压力,以保护电芯不发生爆炸按形态■-Ifj分,凹痕结构称作防爆阀,薄膜结构称作防爆膜3.18PTCpositivetemperaturecoefficien当温度升高到一定程度时,电阻呈阶跃性增加的元件3.佃中心柱centerPin用以固定极组卷芯的圆柱形金属或聚合物硬质管鱼Y1,^\||3.20CIDcurrentinterruptdevice电流切断装置当圆柱型电芯内部气压增大到一定程度时,CID反转,切断极组与外部电路之间的连接3.21镍铝条Ni-Alclad由镍和铝复合而成,一面为铝,一面为镍,用于电池焊接组装连接使用3.22铝塑圭寸装膜ALlaminationfilm(pouchorpackage用作聚合物和软包装锂离子电池的壳体材料,一般为CPP/AL/PA三层复合而成3.23封口球sealingball方型锂离子电芯用于封装电池盖上注液口的金属球,保持密封性,一般为不锈钢材质,例如SUS316L。
3.24极耳tab作为正负极的引出端,与壳体连接或直接引出,承担外部与电极间电流导通的作用一般正极耳采用铝金属材质,负极采用镍或铜金属材质4电性能术语4.1电动势electromotiveforce指非静电力把单位正电荷从电源负极经电源内部移到正极所做的功,是反映电源把其他形式的能转换成电能的能力的物理量4.2电势差potentialdifference是静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功,表征静电力移送电荷做功从而把化学能转变成电能的能力•;"III|II;IjII,4.3比容量(容量密度)capacitydensity指单位体积或单位质量所释放的电量,一般用mAh/L或mAh/kg表示4.4体积比能量密度volumetricenergydensity重量比能量密度■-Ifjgravimetricenergydensity4.5能量密度energydensity指单位体积或单位质量所释放的能量,一般用Wh/L或Wh/kg表示4.6功率密度powerdensity单位质量或体积所能释放出的功率,一般用W/L或W/kg表示4.7活性材料利用率utilizationratio实际放电容量与理论容量的百分比。
4.8充放电效率columbicefficiency在一定的充放电条件下,放电时释放出来的电荷与充电时充入的电荷的百分比(也叫库仑效率)4.9放电discharge电流从电池流经外部电路的过程,此时化学能转换为电能4.10放电特性dischargecharacteristic(performance电池放电时所表现出来的特性例如放电曲线,放电容量,放电率,放电深度,放电时间等4.11放电曲线dischargecurve电池放电时其电压、电流、容量等随时间的变化曲线4.12放电倍率rateDischarge表示放电快慢的一种量度所用的容量1小时放电完毕,称为1C放电;5小时放电完毕,则成为C/5放电4.13放电容量dischargecapacity电池放电时释放出来的电量,一般用时间与电流的乘积表示,例如Ah,mAh4.14持续放电时间continuousdischargetimei池在一定的外部负荷下在规定的终止Ir-—1|„电压前所放电时间之和4.15恒流放电Constantcurrentdischarge以恒定的电流对电池放电过程I,|III,||!一■:.||■■■■-.■-4.16恒阻放电constantimpedancedischarg以恒定的电阻对电池放电过程。
—»—*7丿./J'I\\4.17恒功率放电constantpowerdischarg以固定的功率对电池放电过程4.18放电深度depthofDischarge表示放电程度的一种量度,为放电容量与总放电容■-Ifj量的百分比,略成DOD4.佃完全放电fullydischarged当连接100Q的电阻,电流小于1mA以下,电池的闭路电压小于0.2V时认为电池完全放电鱼、\\-\||4.20强制放电forceddischargedl过外部反向连接的电源或电阻使电池放电4.21最大放电电流maxdischargecurrent基于安全性或可靠性的角度出发,电芯或电池可以容许的最大的放电电流放电过程中,放电电流不允许超过这个值4.22GSM放电GSM放电制式是指模拟的开关稳压电源的工作模式制定的充电制式GSM(globalsystemformobilecommunicatio全球移动连接系统)是一种起源于欧洲的移动通讯技术标准,是第二代移动通讯技术4.23电压平台voltagePlateau恒流放电时电压的降低和恒流充电时电压的升高有较长一段相对平稳,称之为电压平台特别是放电的电压平台最为关心,一般用放电中点电压(MidpointVoltage,MPV)来量化.MPV指电池在一定电流下放出一半容量时的电压,往往代表电池的功率特性。
放电电流越大,MPV越小放电电流与电池电压的乘积就是电池的输出功率(OutputPower)4.24充电charge利用外部电源使电池的电压和容量上升的过程;此时电能转化为化学能4.25充电特性chargecharacteristic电池充电时所表现出来的特性,例如充电曲线、充电容量、充电率、充电深度、充电时间等I,|IIII■||4.26充电曲线chargecurve电池充电时其电压、电流随时间的变化曲线—f"■'•I.*—-7丿/U'|\\4.27恒流充电constantcurrentcharg在恒定的电流下,将充电电池进行充电的过程一般设置终止电压,当电压达到该值时,充电过程结束■-Ifj4.28恒压充电constantvoltagecharg以恒定的电压对电池充电过程,充电电流会随着电压的上升而下降一般而言,该恒定的电压为充电终止电压一般设置终止电流,当电流小于该值时,充电过程结束4.29完全充电fullycharged按照生产商指定的规则,电池的容量达最大时的状态4.30半充电(半满)halfcharged指充电容量达到标称容量的约50%4.31最大充电电流Maxchargingcurrent基于安全性或可靠性的角度出发,电芯或电池可以容许的最大的充电电流。
充电过程中,充电电流不允许超过这个值4.32浮充floatingcharge4.33涓流充电tricklecharge指以小于0・1c电流对电池充电,一般在电池接近充满电时,进行补充充电时采用,另外,若负载对充电时间没有严格要求的话,建议采用涓流充电方式充电(在此情况下,电池使用寿命较长)4.34截止电流cut-offcurrent规定电池由恒压充电至接近完全充电的状态时判定充电截止的电流值4.35开路电压opencircuitvoltage(OCV指外电路没有电流流过时电极之间的电位差«Ir-—1|_4.36工作电压workingvoltage又称放电电压或负荷电压,指有电流通过外电路时电极两极之间的电位差4.37标称电压nominalvoltage用以标识电芯或电池电压的适宜的平均值锂离子电I,II■池标称电压3.7V—-.7丿./U!J\\4.38充电电压chargevoltage按生产厂规定,电芯或电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值\I4.3。