电池术语和定义
让我们潜入吧！
以下摘要是电池和电池技术日常交易中使用的电池术语的简短版本。 它并不全面，旨在让外行对电池术语有一个基本的了解。 它应该使非专家能够理解制造商和电池销售商提供的信息，以便在购买电池时增强与这些组织讨论的信心。
电池相关术语
- 交流电
交流电是导体中电荷运动周期性反转的条件。 - 酸
一种与水混合时会释放氢离子的化学物质。 硫酸，H2SO4，在铅酸电池中用作电解液。 - 累加器
可充电电池或电池。 - 活性材料
电池中的化学物质，在电化学电池中产生和储存电子，以电能的形式释放。 活性材料在放电时与电解液发生反应，从正极和负极发生的氧化和还原反应中提供价电子
- AGM （吸水玻璃毡）
这是一个通常用于密封重组铅酸电池的术语，该电池使用几乎完全由玻璃微纤维组成的无纺隔板材料，可吸收并保留电池板之间的电解液。 AGM 实际上是电池中的玻璃垫，它被高度压缩以确保它吸收正确数量的酸并保持对活性材料的压力，以防止 AM 和板栅之间失去接触。 - 安培（安培，A）
通过电路的电子流率的测量单位。 1 安培 = 1 库仑每秒。
- 安培小时 (Amp-hrs, Ah)：电池电量存储容量的计量单位，通过将电流（安培）乘以放电时间（以小时为单位）而获得。 （例如：电池在 20 小时内可提供 5 安培的电流，可提供 5 安培 x 20 小时 = 100 安培小时的容量。）
- 阳极：电池的负极。 阳极在放电（氧化）过程中失去电子，在充电（还原）过程中获得电子。
- 电池：一个或多个电化学电池通过电池间连接串联或并联电连接。
- BMS：监控电池组的电子系统，以最大限度地延长电池组的使用寿命并保护其免受过度充电和充电不足、单个电池不平衡和极端温度变化等因素的损坏。 电池组还应提供安全功能并允许与其他设备进行通信。
- 快速充电：通常在一个服务周期内对电池进行一次或多次额外的短时快速充电，以确保其完成其应用任务。
- BCI 组：国际电池委员会 (BCI) 组号通过其物理和电气特性识别电池。 尺寸（长 x 宽 x 高）、电压、端子布局极性以及端子形状和类型。 这种特性使购买者能够识别适合其车辆的电池。
- 容量：电池的容量指定为电池在特定放电速率和温度下将提供的安培小时数。 电池的容量不是一个恒定值，并且随着放电率的增加而降低。 电池的容量受多种因素影响，例如活性材料的重量、活性材料的密度、活性材料与栅极的附着力、极板的数量、设计和尺寸、极板间距、隔板设计、比重和可用的数量 电解液、板栅合金、最终极限电压、放电率、温度、内阻和外阻、电池的年龄和寿命历史。
- 阴极：电池的正极。 阴极在放电（还原）过程中获得电子，在充电（氧化）过程中失去电子。
- 电池：电化学电池的缩写。 它由两种不同的材料组成，通常是离子导电电解质中的金属。 不同金属根据它们在电化学表中的位置提供电位差。 这种差异会产生定义电池电压的 EMF 或单节电池电压。 对于镍镉电池，这是每节电池 1.2 V，对于铅酸电池，它是 2 伏特。
- 充电接受度：电池在给定的外部参数（如时间、温度、充电状态、充电电压或电池历史）下接受和储存能量的能力。 它通常与电池的内阻和容量有关。
- 冷启动电流 (CCA)：这是对 12V 启动器照明点火 (SLI) 电池的额定值，以显示它们在寒冷天气下启动发动机的能力。 它被定义为在 -180C 下 30 秒内可以从充满电的新电池中取出的安培数，同时保持电压大于 7.2 伏。
- 充电器：一种在电池处于放电状态时为电池提供电能的装置。
- 电导：电流流过物质的难易程度。 在方程式中，电导用大写字母 G 表示。 电导的标准单位是西门子（缩写为 S），以前称为 mho，它是电阻的倒数（ohm）
- 容器：装有电池芯或电池组件的盒子。 它必须对所使用的电解质呈惰性，并尽可能抗冲击。
- 腐蚀：材料与其环境发生化学或电化学反应，其中材料通常是金属，产生化合物作为反应产物。 在金属中，它是由氧化（电子损失）反应引起的，该反应导致金属化合物，例如 Pb 在硫酸存在下放电到 PbSO4。
- 电流：电荷载流子的任何运动，例如亚原子带电粒子（例如，带负电荷的电子，带正电荷的质子）、离子（失去或获得一个或多个电子的原子）或空穴（可能产生的电子缺陷）被认为是正粒子）。 电荷载流子是电子的导线中的电流是单位时间内通过导线任何点的电荷量的量度。
- 周期：就电池而言，一个周期是从完全充电状态一次放电加上一次完全充电到完全充电状态的完整序列。
- 循环寿命：电池在放电电压达到最小设定值之前可以完成的定义的充放电循环次数。 通常定义放电深度、放电和再充电速率、充电和放电电压设置以及温度等参数来描述循环寿命测试的性质。 除了设定的测试参数外，电池完成的循环次数还取决于许多因素。 典型的因素是电池的设计、它们的化学成分和结构材料。
- 深度放电：这是一种使用电流进行的放电，该电流使电池处于制造商针对特定放电率推荐的最低电压状态。 例如，铅酸牵引电池将在 5 小时内放电至每节电池 1.7 伏，以 C5 的速率 100% 放电。
- 深循环电池：一种设计为在放电至制造商针对特定放电率的最低推荐电压时提供最大循环次数的电池。
- 放电：当电池连接到负载并提供电流时，称为放电。
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- 电解质：电化学电池需要一种导电介质来转移离子，以实现正极和负极的充电和放电。
在铅酸电池中，电解液是用水稀释的硫酸。 它是为电化学反应提供水和硫酸盐的导体：
PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O。
在锂离子电池中，电解质不与电极发生反应，它只是在充电时将 Li+ 离子从阴极转移到阳极，而在放电时从阳极转移到阴极
- 电子测试仪：一种通过电阻或阻抗测量来评估电池状况的电子设备，包括欧姆电阻、电容、金属和离子电导。 通常，这些设备将使用高频脉冲并消耗低电流。
- 元件：一组正负极板，板间装有隔板。
- 均衡充电：确保电池中的所有电池都处于充满电状态的过程。 每个电池的电解液也应密度均匀，无分层。 这通常是在多个电池连接的安装中执行的过程，充电不足或频繁放电会阻止单个电池或电池达到相同的充电状态。 充电电流通常很低，时间段可能长达数天。
- 化成：在电池制造中，化成是电池第一次充电的过程。 在电化学上，形成将正极栅极上的氧化铅膏变成二氧化铅，将负极栅极上的氧化铅膏变成金属海绵铅。
- GEL ：该名称通常用于铅酸电池的电解液，该电解液已与化学试剂混合以产生固定的非液体结构。 这可以通过使用聚合剂或通过添加细二氧化硅粉末来完成。 目的是防止电解液溢出，并使充电时因水分解而释放的氢和氧重新结合（参见 VRLA 电池）。 用凝胶电解质制成的电池通常称为凝胶电池。
- 网格：支撑电池极板活性材料的金属或金属合金框架。 它在放电时将活性材料产生的电流传导至电池端子，并在充电时将电流从端子传导至活性材料。
- 地：电路的参考电位。 在汽车用途中，将一根电池电缆连接到车辆的车身或框架上的结果，用作完成电路的路径，而不是来自组件的直接电线。 今天，超过 99% 的汽车和 LTV 应用使用电池的负极端子作为接地。
组: 由正确数量的正极板和负极板组成的电池中的单个电池，带有隔膜，将达到电池的额定容量。
团体规模：国际电池委员会 (BCI) 为常见的电池类型分配数字和字母。 有关于最大集装箱尺寸、码头位置和类型以及特殊集装箱功能的标准。
比重计：一种用于通过测量电池电解液的比重来估计酸或碱浓度的装置。
电池间连接器：在电池内将相邻电池串联连接的结构，一个电池的正极与下一个电池的负极。
阻抗 (Z) ：电路或组件对交流电的有效电阻。 它源于欧姆电阻和电抗的综合效应，与电阻具有相同的单位，即欧姆。
内阻（IR）：电池具有电阻、电容和电感。 下面给出的是电池总电阻的表示，称为 Randles 模型
Ro=电池金属+电解质+隔膜的欧姆电阻
RCT = 双电层上的电荷转移电阻 (EDL)
Cdl=双层电容
L=金属元件的高频电感
Zw = 代表传质效应的 Warburg 阻抗
E=电路的电动势
- 铅酸电池：由铅合金导体和氧化铅活性材料组成的极板组成的电池，正极为纯海绵状铅，负极为纯海绵状铅。 电解液是浓度为 30% 至 40%（重量）的稀硫酸。
- 负载测试仪：一种在测量电压的同时从电池汲取电流的仪器。 它决定了电池提供容量的能力
- 低维护电池：不需要频繁加水来补充电解液的电池。 通常 3 至 6 个月的添加与受控充电之间。
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- MCA（船用启动放大器）： MCA 是一种行业评级，用于定义船用电池在短时间内提供大量电流的能力。 由于船用电池通常不会在低于冰点的温度下使用，因此船用起动安培在 32°F (0°C) 下测量，而冷起动安培则为 0°F (-18C)。 额定值是可以从 32°F 的船用电池中移除 30 秒的安培数，同时保持 12 伏电池的电压至少为 7.2 伏。 MCA等级越高，船用蓄电池的启动功率越大。
- 免维护：当使用正确的充电方法时，电池在其使用寿命期间通常不需要维修水。
- 负：描述电势的电子流动方向。 负极电池端子提供电子以在充电期间还原极板活性材料。
Mx++ + xe = M - 欧姆 (Ω) ：用于测量电路内电阻或阻抗的单位。 以 SI 单位定义为电阻的 SI 单位，当受到 1 伏的电位差时传输 1 安培的电流。
- 欧姆定律：电路中导体的电流、电压和电阻之间的关系
V = IxR（其中 V = 伏特，I = 安培，R = 欧姆） - 开路电压：电池在端子开路时的电压，即没有负载
- 极板：这些是形成正极和负极的电池的电活性部件。 它们由支撑活性材料的刚性导体组成。 导体可以是多于一种的形式，例如支撑活性材料的条带或片材或改进导体/活性材料粘附性并降低总电池重量的网格结构。 极板要么是正极要么是负极，这取决于它们所使用的电池电极的极性。
- 正极：电流从传统物理学中流向电路负极部分的点。 电池上具有较高相对电位的点或端子。 在电池中，正极板通过消耗活性材料中的电子来提供氧化反应，这些电子流向负极板以进行还原反应。
- 原电池：可以储存和输送电能但不能充电的电池。 典型的化学物质包括： (i) 碳锌（Leclanche 电池）， (ii) 碱性-MnO2， (iii) 锂-MnO2， (iv) 锂-二氧化硫， (v) 二硫化铁锂， (vi) 锂亚硫酰氯 (LiSOCl2)， (vii) 氧化银，和 (viii) 锌-空气
- 备用容量额定值：新的充满电的 SLI 电池将在 27°C (80°F) 下提供 25 安培电流并保持每节电池的端电压等于或高于 1.75 伏的时间（以分钟为单位）。 该额定值表示如果车辆的交流发电机或发电机出现故障，电池将继续运行重要配件的时间。
- 电阻 (Ω)：电阻是电路或电池中电流自由流动的阻力。 电阻将电能转化为热能，在这方面类似于机械摩擦。 当电压施加到电路中的金属时，它会引起金属导带中电子的净运动。
- 电子的运动受到金属晶格中原子振动的阻碍，使电流的一部分电能以热量的形式损失掉，这就是电阻。 由于晶格振动随着温度升高而增加，因此金属的电阻也随着温度升高而增加。 在电池中，电阻部分是由于导体的金属性，部分是由于电解质和隔板的离子性，部分是电感性的，可能是由于电池中的金属导体产生的磁场。
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- 密封电池：大多数复合电池都用泄压阀密封，以防止气体逸出并促进氧气和氢气重新结合形成水（参见 VRLA）。 还有一些电池无需维护且密封以防止内部接触，但通风口不受压力以允许气体自由逸出。 这些是非常低的失水电池，不是重组的，但可以持续数年的保修寿命。
- 二次电池：可以储存和输送电能，并可以通过以与放电相反方向的直流电通过它来充电的电池。
- 隔板：电池中正极板和负极板之间的多孔隔板，允许离子电流通过。 隔膜由多种材料制成，例如聚乙烯、PVC、橡胶、玻璃纤维、纤维素和各种用于不同电化学的聚合物。
- 短路：电源正负极之间的直接低电阻连接。 在电池中，外部短路可能是两个端子之间引起的，内部短路可能是由于隔膜故障引起的正负极板接触或活性材料松动甚至是制造引起的极板桥接。过错。
- 比重（Sp. Gr. 或 SG）：比重是衡量电池中电解液浓度的指标。 此测量基于电解质的密度与水的密度相比，通常通过使用浮子或光学比重计来确定
- 启动、照明、点火 (SLI) 电池：这是一种可充电电池，可为汽车提供电能，为启动电机、车灯和车辆发动机的点火系统供电。 几乎总是铅酸电池
- 充电状态（或健康状态）：在给定时间存储在电池中的可传输低速率电能的数量，表示为在相同放电条件下完全充电和测量的能量百分比。 如果电池充满电，则充电状态为 100%。
- 分层：由于从电池底部到顶部的密度梯度，电解质浓度不均。 经常在铅酸电池中发现，在恒定电压下通过深度放电进行充电。 这是由于放电的电池电解液密度低，在极板表面形成的高密度酸会立即沉入电池底部。 除非在较高的充电电压下偶尔放气来搅动电解液，否则分层会通过损坏活性材料而严重降低铅酸电池的寿命。
- 硫酸化：铅酸电池因长时间处于放电或低充电状态而导致的一种状况或过程。 放电反应会在正极板和负极板中产生硫酸铅，对于某些铅酸电池，尤其是那些带有铅钙板栅的电池，它会导致高电阻板栅钝化。 在严重的情况下，这会阻止电池正常充电，使其几乎无用。
- 端子：电池上与外部电路相连的外部导电体。 通常，电池具有顶部端子（接线柱）或侧面（正面）端子。 有些电池具有两种类型的端子（双端子）。
- 通风口：允许气体从电池中逸出，同时将电解液保留在外壳内的装置。 阻火通风口通常包含多孔圆盘，可降低由于外部火花而导致内部爆炸的可能性。 通风口有永久固定和可拆卸设计。 对于 VRLA 电池，通风口包含一个泄压阀
- 伏特 (V)：电动势的 SI 单位，即通过 1 欧姆电阻承载 1 安培电流的电位差。
- 电压降：电势的净差，即在电阻或阻抗两端测量的电压。 欧姆定律描述了它与电流的关系。
- 电压表：一种用于以数字或模拟格式测量电压的电子设备。
- VRLA：这是对铅酸电池的描述，该电池具有单向减压阀，可防止空气进入电池，但如果电池内部压力过高，则允许充电时产生的气体逸出。 通常在 0.1 到 0.3 psi 之间，需要压力以确保充电时产生的氧气和氢气能够在电池中重新结合成水。 AGM 和凝胶是阀控式铅酸蓄电池的两种类型。 这些电池具有固定的液体电解质，这是通过使用玻璃垫 (AGM) 或胶凝剂 (GEL) 实现的。
- 瓦特 (W)：功率的 SI 单位，相当于每秒 1 焦耳，对应于电势差为 1 伏特、电流为 1 安培的电路中的能量消耗率。
- 瓦特 = 1 安培 x 1 伏特
- 瓦时 (Wh)
电能的计量单位，表示为瓦特 x 小时。 它是电池产生的能量，而不是以安培小时为单位的容量。
1 瓦时 = 1 安培 x 1 伏特 x 1 小时
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