電池相關的名詞解釋

    在電池的領域中,有許多專有名詞,使用者通常對其真正的函意,大多一知半解,什么是一次電池,什么是二次電池,什么是記憶效應……等,其實要了解電池世界,先從了解電池相關的名詞,對于使用者或是電源設計工程師而言,在電池使用及應用上,能夠有更正確的觀念,以避免使用異常而造成您的電子產品毀損,嚴重時還可能傷害周圍的人.本期電池教室,將從電池組成,應用及電氣特性的專有名詞,來一一為各位批注,希望對各位讀者有所幫助.

    電池詞匯

    一次電池(Primary battery): 電池僅能放電,當電池電力用謦時,無法再充電的電池.市售的堿性電池,錳干電池,水銀電池等,皆屬一次電池.

    二次電池(Rechargeable battery): 電池電力用完后,可經由充電重復使用之電池,如:鉛酸,鎳氫,鋰離子電池等.

    額定容量(Nominal Capacity): 一般電池的蓄電量,會以mAH-毫安小時或AH-安培小時來表示,二次電池通常會加以標示,當電池充飽電后,放電至截止電壓時,所能取出之電量,就是此電池的容量.一次電池之容量,因與使用的負載有很大的關系,所以通常不勿加以標示.

    額定電壓(Nominal Voltage): 電池正負極材料,因化學反應,所造成之電位差高低,利用此關系,所產生的電壓,稱為額定電壓.不同的正負極材料,產生的電壓不同,如: 鉛酸電池-2V/cell, 鎳氫電池1.2V/cell, 鋰離子電池3.6V/cell.

    內阻: 電池為許多化學材料組成, 其都有一定的阻抗,電池的高低內阻往往影響充放電的特性.

    正極(Positive Electrode): 符號為 ＋,電位較負極高.

    負極(Negative Electrode): 符號為 - ,電位較正極高.

    電解質(Electrolyte): 當正負極間引起化學反應時, 可使離子移動之離子導電體, 而不是電子導電體, 主要在傳遞整個電化學反應離子的傳導工作.

    隔離膜(Separator): 置于正負極板中, 為一微孔性及多孔性之薄膜, 材質以PP,PE為主,主要在隔離正負極板,防止電路,可使離子通過,并具保持電解液的功能.

    C-rate: 用來表示電池充放電時電流大小的比率單位. 如: 容量1600mAh的電池, 0.2C 代表以320mA的電流來進行充電或放電, 1C代表以1600mA. 此比率單位C-rate 對于二次電池是重要的觀念.

    放電截止電壓(Cut-off discharge voltage): 電池在放電試驗時, 到達終點的電壓. 一般Ni-MH電池設定為1.0V,Li-ion電池設定在3.0V或2.7V.

    開路電壓(Open circuit voltage, OCV): 指電池在無負載的情況下, 電池正負極之間的電壓.

    過放電(Over discharge): 超過電池放電截止電壓值, 若繼續放電則可能造成電池漏液或劣化.

    放電深度(Depth of discharge, DOD): 與電池額定容量比較, 放電電量的比率.

    過充電(Over charge): 電池到達飽充狀態后, 再繼續充電的程度大小, 過度充電可能會使電池劣化.

    能量密度(Energy density): 表示方法有兩種, 一為體積能量密度(Wh/l), 另一為重量能量密度(Wh/kg), 用以表示單位體積或單位重量能取出的能量.常用于表示各種化學材料所能提供能量的參考.

    自我放電(Self discharge): 電池在儲存過程中, 電池蓄電容量會逐漸減少的現象, 所以一般儲存電池時都有一儲存溫度范圍, 過高的溫度會加速電池的自我放電.

    循環壽命(Cycle life): 二次電池在反復充放電的使用下, 電池容量會逐漸下降, 通常以該電池的額定容量作標準, 電池容量降至其80%或60%時的充放電次數, 稱為循環壽命.

    記憶效應(Memory effect): 電池在沒有放完電的情況下, 若施以充電, 則電池容量可能無法回到原有的水平, 但若施以強制深度放電后在充電, 容量可能就能回復, 通常此種現象常發生于鎳鎘電池上.

    定電流(Constant current, CC): 以固定的電流對電池充電或放電.

    定電壓(Constant current, CV): 以固定的電壓對電池充電, 充電電流會隨著電壓值接近而下降, 對于Li-ion電池充電, 一般使用CC-CV充電模式, 前段采用CC, 當電池電壓到達4.2V, 轉用CV充電.

    涓流充電(Trickle charge): 以一微小的電流對電池充電, 常用于對電池開始充電前或充飽電后.

    –dV: 此為Ni-MH或Ni-Cd電池在偵測充電截止的一個重要參考值.這兩種電池的充電特性, 在電池充飽時, 電壓會有一峰值, 若在施以充電, 電壓會有下降的趨勢, 以下降多少mV,作為充電的截止條件, 一般會設定于8~10mV / cell.

    dT/dt: Ni-MH及Ni-Cd在充電快充飽時, 電池的溫度會隨時間而快速上升, 以每分鐘上升的溫度作為充電的截止條件,一般設定在每分鐘上升1度作為截止點.

    串并聯(Series and parallel): 電池串聯來提高電壓, 以并聯來提高電池容量, 如: Notebook電池,用12顆Li-ion電池,以4串3并的組合, 來符合Notebook的工作電壓及延長操作時間.