锂电池、磷酸铁锂电池类 名词解析

电池名词解释

最近发现有许多人对电池的专有名词有一些误解，因此笔者在此对这些名词做一些整理，希望能帮助大家正确的了解，而不要产生一些认知的误会。

一次电池

顾名思义为只可使用一次性的电池，当电池内以化学能转变为电能来提供电力，也无法透过充电或其它方式将原有电能补充回来，因此完全放电后将不可再使用，这是电化学反应为不可逆转。一般市面上常见的干电池、碳锌电池、碱性电池、水银电池、锌空气电池等，皆属此一次性电池。不同的一次性电池种类有不同的使用方式，但都局限于单次的使用。在制造上许多电池种类的原料使用及制程上所使用的材料具有污染性，对环境以及人体具有相当大的影响。

二次电池

二次电池是可以再重复使用的电池，可持续的充电、放电使用，二次电池一样是经过化学能转换成电能，但可以藉由充电方式，将电能重新转化成化学能，便可让电池再次使用，而使用的次数随着材料与设计有其差异性。市面上常见的有铅酸电池、胶体电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池、磷酸铁锂电池等。不同种类的二次电池因为其额定电压、额定容量、使用温度以及安全性，

有其不同的使用。在制造上许多电池种类的原料使用及制程上所使用的材料具有污染性，对环境以及人体具有相当大的影响。

碳锌电池

碳锌电池又称碳锌干电池、碳性电池、碳性电芯，外壳由锌构成。既可以作为电池的容器，又可以作为电池的负极。碳锌电池是从液体Leclanche电池发展而来。传统或一般型以氯化铵为电解质；电池则通常是使用氯化锌为电解质的碳锌电池，是一般使用的廉价电池的一种改良版。电池的正极主要是由粉末状的二氧化锰和碳构成。电解液是把氯化锌和氯化铵溶于水中所形成的糊状溶液。碳锌电池是最便宜的原电池，因此成为很多厂商的首选，因为这些厂商所销售的设备中常常需要配送电池。锌碳电池可以用于遥控器、闪光灯、玩具或晶体管收音机等功率不大的设备。此电池正极的碳棒与二氧化锰中所混合的碳只负责引出电流，并不参与反应，正极实际参与还原反应并提供正电的是二氧化锰中的锰，因此，又称为锰锌电池、锌锰电池或锌－二氧化锰电池，也有简称锰干电池的。碳锌电池的电压为1.5V。

锌空气电池

锌空气电池(Zinc-air battery)是一类结构特殊的品种。负极采用了锌合金。而正极材料，则是空气中的氧。在储存时一般保持密封，所以基本上没有自放电。又称锌氧电池，有时也被称为锌空电池。由于锌空电池内部含有高浓度的电解质（氢氧化钾具有强碱性、强腐蚀

性），一旦发生渗漏，将腐蚀电池附近部件，而且这种腐蚀可能是不可修复的，致命的。又因电池上有孔，电池在激活使用后存放时间又很短，所以锌空电池较易发生电池漏液。使用锌空电池的场合要及时更换耗尽的电池，经常检查电池状况，较长时间不用时取出电池。锌空气电池的电压为1.4V。

铅酸电池

铅酸电池，又称铅蓄电池，是蓄电池的一种，电极主要由铅制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。一般分为开口型电池及阀控型电池两种。前者需要定期注酸维护，后者为免维护型蓄电池。蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化，在放电后经充电后能复原，从而达到重复使用效果。铅酸电池的电压为2V。

胶体电池

胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类，最简单的做法，是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体，从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料，俗称陶瓷板栅，亦可视作胶体电池的应用特色。胶体电池与常规铅酸电池的区别，从最初理解的电解质胶凝，进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究，以及在板栅和活性物质中的应用推广。胶体电池其放电曲线平直，能量比要比常规铅酸电池大20%以上，寿命一

般也比常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多。胶体电池的电压为2V。

镍镉电池

镍镉电池（Nickel-cadmium battery简称NiCd）这种电池以氢氧化镍（NiOH）及金属镉（Cd）作为产生电能的化学品。对比其它种类的蓄电池，镍镉电池的优势是：可以较小重量储存一定数量的能量、充电效率很高、放电时终端电压变化不大，内阻小及对充电环境要求不高。镍镉电池的缺点则是记忆效应及镉的重金属污染。镍镉电池的电压为1.2V。

镍氢电池

镍氢电池（NiMH）是由镍镉电池（NiCd battery）改良而来的，其以能吸收氢的金属代替镉（Cd）。它以相同的价格提供比镍镉电池更高的电容量、比较不明显的记忆效应、以及比较低的环境污染(不含有毒的镉)。其回收再用的效率比锂离子电池好，被称为是最环保的电池。但是与锂离子电池比较时，却有比较高的记忆效应。旧款的镍氢电池有较高的自我放电反应，新款的镍氢电池已俱有相当低的自我放电（与碱电相约），而且可于低温下工作（-20℃）。镍氢电池比碳锌或碱性电池有更大的输出电流，相对地更适合用于高耗电产品，某些特别型号甚至比镍镉电池有更大输出电流。

现时一般镍氢电池的容量已高于碱性电池（以体积计），以AA电池为例，镍氢电池标示容量可达2900mAh（毫安－小时，中国大陆普遍称mAh为「毫安时」），而碱性电池只有~2100mAh，当然也远高于镍镉电池的1100mAh，但仍未及得上锂离子电池。碱性电池在长期不使用后会漏出俱轻微腐蚀性及有害液体（会对人体有害又或损坏使用该电池的装臵），而锂电池在不适使用时有机会燃烧或爆炸。相对地镍氢电池算是最安全的电池。镍氢电池的电压为1.2V。

锂离子电池

锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上，锂离子进入正极材料的过程叫嵌入，离开的过程叫脱嵌；锂离子进入负极材料的过程叫插入，离开的过程叫脱插。和所有化学电池一样，锂离子电池也由三个部分组成：正极、负极和电解质。电极材料都是锂离子可以嵌入(插入)/脱嵌(脱插)的。锂离子电池的电压为3.6~3.7V。

锂离子聚合物电池

锂离子聚合物电池，也称聚合物锂电池，锂聚合物电池。是一种以胶状高聚物为电解质的可充电电池。避免了锂离子电池高温下容易爆炸的安全问题。相对于锂离子电池，锂聚合物电池的特点如下：

1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。

2. 可制成薄型电池：其厚度可薄至0.5mm。

3. 电池可设计成多种形状，最大可弯曲90°左右。

4. 可制成单颗高电压：液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,而高分子电池由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

5. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。

锂离子聚合物电池的电压为3.6~3.7V。

磷酸锂铁电池

磷酸锂铁（分子式：LiMPO4，英文：Lithium iron phosphate，又称磷酸铁锂、锂铁磷，简称LFP），是一种锂离子电池的正极材料，也称为锂铁磷电池，特色是不含钴等贵重元素，原料价格低且磷、锂、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。其工作电压适中（3. 2V）、电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。磷酸锂铁电池的电压为3.2 ~3.3V。

电池芯

泛指可以储存电荷及释放电荷的容器，有一定的额定电压及额定容量。

电池Soft Pack

将多数的电池串并连起来，做成一简单的组装，其包装没有一定的防护能力。

BMS

Battery Management System 取前面一个字母组成，其意思为电池管理系统，用来管理整组电池的系统，进而收集电池所有的信号，如电压、电流、温度等等，并将这些讯号区分为过电压、低电压、放电过电流、充电过电流、高温充放电、低温充放电、短路等等，将这些讯号做储存或分析提供给终端产品使用。BMS在广义上解释常被认为是保护板，狭义解释是一套电池管理的系统。

PCM

Protection Circuit Module 取前面一个字母组成，其意思为保护电路模块，用来管理电池模块的电路，俗称电池保护板，部份的保护板功能可以达到BMS的要求，可收集电池所有的信号，如电压、电流、温度等等，并将这些讯号区分为过电压、低电压、放电过电流、充电过电流、高温充放电、低温充放电、短路等等，虽这些功能并非同时都存在，但也可独立运作。部份的保护板只有监控的功能，这类保护板通常都搭配MCU使用。

MCU

Micro Controller Unit 取前面一个字母组成，又称单芯片微型计算器(Single Chip Microcomputer)，简称单芯片，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算器的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，可透过软件撰写来赋予MCU不同的功能。

电池容量

电池内部的正负极材料透过电解液产生反应，在一定的时间内所释放出的电荷量，单位以“安培/小时”计（Ah）简称安时，例如在1小时的时间流出1安培的电流，称为1安时（Ah）容量。。

电流

我们知道，水能在管线中流动，我们称做水流。同样的电子在导线中流动，这样电子的流动就我们称做叫做电流。电流的单位是“安培”，符号以“A”来表示。电路中通常用“I”来表示电流。水在流动中有高低之分，电子在流动中也有强弱之别。通常我们所说的电流大小，就是指电流强度的大小，一般表示电流强度的单位是安培，简称安，用符号"A"表示。在有些电路中流过的电流很小，通常用毫安、微安来计量，它们之间的换算关系是：

1安培= 1000毫安（mA）

1毫安= 1000微安（μA）

电压

大家都知道，水在管中所以能流动，是因为有着高水位和低水位之间的差别而产生的一种压力，水才能从高处流向低处。城市中使用的自来水，所以能够一打开水门，就能从管中流出来，也是因为自来水的贮水塔比地面高，或者是由于用水泵推动水产生压力差的缘故。电压也是如此，电流所以能够在导线中流动，也是因为在电流中有着高电位和低电位之间的差别。这种差别叫电位差，也叫电压。换句话说。在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。电压用符号"U"表示。电压的高低，一般是用单位伏特表示，简称伏，用符号" V"表示。高电压可以用千伏（kV）表示，低电压可以用毫伏（mV）表示，它们之间的换算关系是：

1千伏（kV）=1000伏（V）

1伏（V）=1000毫伏（mV）

电阻

水在管中流动时，并不是畅通无阻的，而是受到一定的阻力，阻止水的流通，这种阻力叫做水阻。同样道理，电线内通过电流时，电子在导线内运动也受着一定的阻力，这种阻力叫做电阻。电阻用符号"R"表示，表示电阻大小的单位是奥姆，简称欧，用符号"Ω"表示。测量大电阻值可用千欧（KΩ）或兆欧（MΩ），它们之间的换算关系是：

1千欧（KΩ）= 1000欧（Ω）

1百万欧（MΩ）= 1000000欧（Ω）

功率

若一定电流通过某定点阻力（如电阻）时，将会产生一个电压降，而此电阻所吸收掉的能量称为功率，单位以P或W来计算。其计算方式是将电流量乘以电压降，功率P = 电流I ×电压V。单位：仟瓦(KW)、瓦特(W)、毫瓦(mW)

C-Rate

电池除了以安培(或毫安)做单位来表示电池的充放电流大小之外，也使用英文字母C(capacity)来当作额定容量(电流x时间)之电流部分，以它做为电流大小衡量的单位。C-Rate与时间成倒数关系，以1C来看，是在1小时内将电池内所有的容量全部释放出来，2C 是在0.5小时(30分钟)内将电池所有的容量释放出来，10C是在0.1小时(6分钟)内将电池所有的容量释放出来来，0.5C是在2小时(120分钟)内将电池所有的容量释放出来，0.1C是在10小时(600分钟)

内将电池所有的容量释放出来。

充放电率

所谓充(放)电率是将全部容量的电荷放(充)完所需要的时间，做为充(放)电时的标准速度。一般用来说明放(充)电的速度是多少，比如说二小时率的放电，是指用0.5C 的电流，在二个小时的时间将电池

全部容量放完。20分钟率表示用3C 的电流在20分钟内将电池额定电量全部放完。在厂商的电池规格书上面，也常使用小时率来表示标准放电时间，只要根据额定容量来换算就知道标准放电电流是多少了。通常厂商提供的规格上额定容量是以温度20℃，而放电是以5小时率0.2C 的条件来量测。

DOD

Depth of discharge DOD 取前面一个字母组成，其意思为放电深度，电池使用过程中，电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度。放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系，当二次电池的放电深度越深，其充电寿命就越短，因此在使用时应尽量避免深度放电。电池放电时所放电量与所储存电量的比率称之为放电深度，比百分比表示。例如放电深度20%表示电量放电到剩下80%电量的程度。

SOC

State Of Charge 取前面一个字母组成，其意思为电池残留电量，此为电池相对的残余电量，SOC = (残留电量/ 额定电量) * %，例如SOC=100%，代表电池残留电量为100%，也就是电池电量目前还使没开始使用，SOC=0%，代表电池残留电量为1%，也就是电池电量已经耗尽。

电池额定容量

电池在一定的条件以下所测试出的电池容量，如锂锰电池的额定容量是在环境温度25℃下做0.2C充放电的条件，如锂铁电池的额定容量是在环境温度25℃下做1C充放电的条件。

电池额定电压

电池在一定的条件底下所测试出的电池电压，如锂锰电池的额定电压是在环境温度25℃下SOC 50%所量测的条件，如锂铁电池的额定电压是在环境温度25℃下SOC 50%所量测的条件。

放电终止电压（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。例如镍镉电池的放电终止电压一般在1.0V~1.1V，锂离子电池的放电终止电压为3.0V，镍氢电池的放电终止电压一般规定为1V，锂聚合物电池的放电终止电压3.0V。

充电终止电压（Cut-off charge voltage）

指电池充电时，达到电池充电的顶点电压值，充电终止阶段的电压是不允许超过该数值。根据不同的电池类型及不同的充电条件，对电池的容量和寿命的要求也不同，因此规定的电池充电的终止电压也

不相同。例如镍镉电池的充电终止电压为1.75~1.8V，锂离子电池的充电终止电压为4.2V，镍氢电池的充电终止电压为1.5V，锂聚合物电池的充电终止电压4.2V。

OCV

Open circuit voltage OCV取前面一个字母组成，其意思为开路电压，电池不放电时，电池两极之间的电位差被称为开路电压。电池的开路电压，会依电池正、负极与电解液的材料而异，如果电池正、负极的材料完全一样，那么不管电池的体积有多大，几何结构如何变化，起开路电压都一样的。

内阻(区分为DC内阻及AC内阻)

电池的内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，包括奥姆内阻和电化学极化内阻和离子迁移内阻等等的总称。奥姆内阻主要是指由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成，与电池的尺寸、结构、装配等有关。这部份区分为DC内阻及AC内阻。DC内阻测量方式为根据奥姆定律V=I*R，测试设备让电池在短时间内（一般为2～3秒）强制通过一个很大的恒定直流电流（如1C或2C以上电流），此时测量电池两端的电压，并按公式计算出当前的电池内阻。AC内阻测量方式为给电池施加一个固定频率和固定电流（目前一般使用1kHz频率、50mA小电流），然后对其电压进行采样，经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路计

算出该电池的内阻值。交流压降内阻测量法的电池测量时间极短，一般在100毫秒左右。

电池的工作电压

又称端电压，是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。在电池放电工作状态下，当电流流过电池内部时，不需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。任何用电设施都可以是电池的负载，但负载的额定电压必须与电池相同，负载的功率也应当与电池的容量相当。

CV

Constant Voltage 取前面一个字母组成，其意思为定电压。一般电源供应器会提供一稳定电压(constant voltage)给负载用，不论负载轻重载变化，输出电压均能维持于误差值以内。

CC

Constant Current 取前面一个字母组成，其意思为定电流。以提供稳定电流(constant current)为目的。

电池分容

电池在制造生产过程中，虽然是流水线生产，电池质量应有一定程度以上，但因电池本身化学材料因素使得电池的实际容量不可能有

完全一致性，所以电池公司会通过一定的充放电制度来做容量检测，并按照检测结果将电池按容量来分类，这样的过程称为分容。

被动组件

所谓被动组件是指零件本身受外加的电压或电流电源作用后，可以贮存电能或消耗电能，且随外加电源之变化，产生规律变化的零件。如电阻，电容，电感等。

主动组件

一般所谓主动组件，系指电压源或电流源，能对电路提供能量之组件。如电池、发电机皆是。但是有些组件，如二极管、晶体管、集成电路（IC）、真空管等，可由直流电源获得电功率，并将交流讯号放大，所以可将视为一个等值的电压或电流电源。

以上的资料为个人的了解及浅见，如有不对的地方，欢迎大家给个人指教，谢谢。

Note021@https://www.360docs.net/doc/3c13402625.html,