用户投稿电池作为现代生活中不可或缺的能源存储设备，其术语丰富多样。以下是一些电池行业中的基本术语，对于入行者来说，了解这些术语对于快速融入行业至关重要。
### 电池基本术语
1. "电池"（Battery）：由一个或多个电化学单元组成，可以储存和释放电能的装置。
2. "电化学单元"（Electrochemical Cell）：电池的基本组成单元，通过化学反应产生电能。
3. "电池组"（Battery Pack）：由多个电池单元串联或并联组成的电池系统。
4. "电池管理系统"（Battery Management System, BMS）：监控和控制电池组的性能，保护电池免受损害的系统。
5. "单体电池"（Single Cell）：电池的最小单元，通常指单个电化学单元。
6. "电池容量"（Battery Capacity）：电池储存电能的能力，通常以安时（Ah）或毫安时（mAh）表示。
7. "电池电压"（Battery Voltage）：电池两端的电势差。
8. "电池能量密度"（Battery Energy Density）：单位体积或质量的电池储存的能量，通常以瓦时/升（Wh/L）或瓦时/千克（Wh/kg）表示。
9. "电池循环寿命"（Battery Cycle Life）：电池充放电次数达到一定次数后，电池容量降至初始容量的百分比。
10. "电池寿命"（Battery Life）：电池从开始使用到无法满足预定功能
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当我们提及 "电池" 时，多数人首先联想到的是 "Battery"—— 这个作为所有电池总称的词汇。从本质来看，电池是将化学能转化为电能的储能装置，其核心构成单元是电化学池（Electrochemical cell），日常常简称为 "Cell"，在工业场景中则被称作 "电芯"。这里需要特别说明的是，"太阳能电池（Solar cell）" 在定义上与传统电池存在差异：它并非储能装置，而是通过光电效应直接将光能转化为电能的能量转换装置。从词源角度看，"Solar cell" 的原意更接近 "太阳能单元"，这也印证了其能量转换的本质属性。
原电池Galvanic cell (Voltaic cell)，它由两个半电池Half cell组成，中间由盐桥Salt bridge连接。
一次电池Primary cell/battery干电池Dry cell锌碳电池Zinc–carbonbattery锂电池Alkaline battery锂电池Lithium battery汞电池Mercury battery银氧化物电池Silver-oxide battery二次电池Secondary cell/battery；可充电电池Rechargeable battery镍镉电池Nickel–cadmium battery锂/钠/钾/镁/铝/锌/钙/氯/双/氨电池
Li/Na/K/Mg/Al/Zn/Ca/Cl/Dual/Ammonium-ion battery镍氢电池Nickel–metal hydride battery镍氢电池Fuel cell液流电池Redox flow batter电池组成Battery components电极Electrode正极Positive electrode负极Negative electrode电解液Electrolyte隔膜Separator阴极Cathode阳极Anode在电池领域，人们常以 "Cathode" 和 "Anode" 指代正极与负极，这种表述实则不够精准。作为电化学领域的概念，Cathode 和 Anode 的定义与电极反应类型紧密相关 —— 在电池充放电过程中，二者的角色会发生互换。而正极与负极的界定则始终以电压（电势）为依据：电压（电势）高的一极恒定为正极，低的一极则为负极。曾有学者提出以 "Positrode" 和 "Negatrode" 作为正负极的简称，但这一命名并未得到广泛推广。电池种类按形状因素划分Battery types by form factors扣式/纽扣电池Coin/Button cell，例如CR2032，CR代指电池类型是扣式，20代表电池直径为20毫米，32代表电池厚度为3.2毫米。圆柱电池Cylindrical cell方形电池Prismatic cell软包电池Pouch cell电池基础Battery Basics活性材料Active material (AM)正极活性材料Cathode active material (CAM)负极活性材料Anode active material (AAM)铝/铜集流体Al/Cu Current collector电极片Electrode foil锂金属片Lithium metal foil/chip/disk电芯→模组→电池包Cell→Module→Pack充/放电charge/discharge锂化/去锂化Lithiation/delithiation钠化/去钠化Sodiation/desodiation嵌入/脱出
Intercalation/de-intercalation (insertion/de-insertion)倍率C-Rate，倍率是衡量电池相对于其最大容量放电的速率。1 C 意味着放电电流将在1 小时内放电完整个电池。对于容量为100 Ah的电池，这相当于放电电流为100 A。该电池的5C 放电倍率的电流大小为500 A，C/2放电倍率的电流大小为50 A。倍率性能Rate capability长循环Long-term cycling额定电压Nominal voltage工作电压Operating/Working voltage开路电压Open-circuit voltage (OCV)电动势Electromotive force (EMF)容量/比容量/面容量Capacity(Ah, mAh)/Specific capacity(Ah/kg, mAh/g)/Areal capacity(mAh/cm2)功率密度Power density能量/比能量/能量密度Energy(Wh)/Specific energy(Wh/kg)/Energy density(Wh/L)，Specific energy=Gravimetric energy; Energy density=Volumetric energy比能量(Wh/kg)=额定电压(V) X比容量(Ah/kg)内阻Internal resistance过充/过放Overcharge/Over-discharge自放电（率）Self-discharge (rate)循环寿命Cycle life or Lifespan，循环寿命一般指电池容量衰减到标称容量（Rated capacity）的80 %所达到的循环圈数保存期限Shelf life电荷状态State of Charge (SoC)，一般表示充电容量占标称容量的百分比放电深度Depth of Discharge (DoD)，一般表示放电容量占标称容量的百分比。80% DoD可以认为是深度放电健康状态State of Health (SoH)，一般表示电池使用或者储存一段时间后，满电状态下仍可获得的容量占标称容量的百分比恒流恒压Constant-Current (CC) Constant-Voltage (CV)，CV也可表示循环伏安Cyclic Voltammetry，在电化学里面，恒流叫做Galvanostatic，恒压叫做Potentiostatic，恒流器叫Galvanostat，恒压器Potentiostat截止电压Cutoff voltage电压窗口Voltage window电池零件cell parts正/负极壳 Positive/Negative case，钢片Spacer弹片Spring or Wave spring电池罐Cell can电池盖Cell lid/Cap，极耳Tab，很多国人管这个翻译为Pole ear，可以看作是一种文化输出了绝缘垫片Insulation Gasket外垫片Washer保护/终止胶带Protective/End tape中心柱center pin，圆柱形电池中，用以固定卷芯的圆柱形金属或聚合物硬质管状结构件卷芯Jelly roll电池外壳Cell case/housing铝塑膜Aluminum laminated plastic filmESSESS 是 Energy Storage System 的缩写，直译即 “能量储存系统”。储能系统的核心功能是电能存储，但其背后关联的是整个电力系统运行逻辑 ——电力系统的本质要求是每一秒的发电量与耗电量必须严格平衡，这种瞬时平衡既难以精准控制又关乎系统存亡，一旦失衡将导致电网崩溃。储能电站的价值在于破解这一难题：通过储存多余电能，将电力系统的刚性供需关系转化为柔性调节，从而提升电网稳定性。这种 “削峰填谷” 的机制，让电力系统在动态平衡中实现持续可靠运行。普鲁士白正极材料普鲁士白，是未来钠离子电池最值得关注的材料。普鲁士白属于普鲁士蓝类化合物，由于含有高钠（普鲁士蓝只含一个钠），呈现白色，所以称为普鲁士白。是目前最有商业应用前景的钠离子电池正极材料。注：锰在钠电池中的地位，相当于钴、镍在三元锂电池中的地位。层状氧化物在大规模储能领域，钠离子电池正成为备受瞩目的技术方向，而层状氧化物凭借突出性能，被视为最具潜力的正极材料体系。这类特殊的氧化物材料，结构形似石墨烯，由层层堆叠的氧化物片层构成，钠离子有序嵌入层间空隙。独特的层状结构赋予其卓越的电化学与储能性能，使其在电池、超级电容器等储能设备中得以广泛应用。目前，纳电层状氧化物的制备技术丰富多样，其中水热法和溶剂热法应用最为广泛。水热法通过将钠离子源与氧化物原料混合，在高温高压环境下促使材料发生化学反应，最终合成目标产物；溶剂热法则是先将原料溶解于有机溶剂中形成均匀体系，再通过高温蒸发溶剂，使溶质结晶生长为纳电层状氧化物。动力类电池与3C电池的区别锂离子电池因应用场景不同，可分为消费型与动力型两大类别。消费型锂离子电池聚焦手机、便携式电脑、数码相机等 “3C 产品”，以及移动电源、电动玩具等领域，主要为设备提供能源支持。其电芯及模组形态丰富，涵盖圆柱、方形和软包三种类型。动力型锂离子电池则服务于电动汽车、电动工具等场景，作为驱动设备运行的核心能源，也被称为锂离子动力电池、动力锂电。在形态上，同样包含圆柱、方形和软包三种类型。由于应用领域的差异，消费型与动力型锂离子电池在性能需求、设计标准等方面存在显著区别，以下将展开详细阐述。
动力类锂离子电池需要更多考虑可靠性和一致性，毕竟要长时间（至少5~10年）、恶劣环境（冬天低温、夏天暴晒、雨雪）、大量电池串并联配组使用。理想上要求动力电池出问题（安全、存储、循环等）的几率要在一亿分之一以下（当然对于最高端消费类电池而言，苹果也对供应商要求到了这个级别）。考虑到可靠性，动力类电池一般设计冗余更多，使用更厚的隔膜、箔材和外壳，因此能量密度也就大概是消费类电池的一半。消费类锂离子电池使用条件相对也没那么严苛，也无需长时间可靠性（循环也无需做得太好，因为反正一两年就会换），通常是单独使用一般不需要配组，所以对一致性没有太大要求，但是由于消费类的手机、平板空间有限并且非常珍贵，因此消费类锂离子电池对于尺寸要求严格、容量、能量密度等要求很高。高端的消费类电池使用了最先进的技术和材料，而动力电池更多是需要先进的工艺控制、一致性控制和质量管理。正极材料的分类锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质和电池外壳几个部分组成。其中，正极材料是其电化学性能的决定性因素，对电池的能量密度及安全性能起主导作用。锂电池一般按照正极材料体系来划分，可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等多种技术路线。
磷酸铁锂电池磷酸铁锂相较于传统铅酸电池具备诸多优势，其理论比容量达 170mAh/g（实际应用中超过 140mAh/g），远高于铅酸电池的 40mAh/g，能量密度优势显著；作为目前最安全的锂离子电池正极材料，它不含对人体有害的金属元素，安全性突出，且磷酸铁锂晶格稳定性好，锂离子嵌入和脱出对晶格影响小，使得电池在 100% DOD 下可充放电 2000 次以上，循环寿命长，同时还具备充电性能良好、价格低廉、环保等特点。不过其存在电极离子传导率差的不足，不适宜大电流充放电，目前通过在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性等方法来解决这一问题。LFP 电池和锂电池同属绿色环保电池，最大的不同在于 LFP 电池完全没有过热或爆炸等安全方面的顾虑，其循环寿命约是锂电池的 4 - 5 倍，放电功率比锂电池高 8 - 10 倍，在相同能量密度下整体重量较锂电池可减少 30 - 50%。这些特性使得 LFP 电池被广泛应用，在新能源汽车领域，尤其适用于对安全性和循环寿命要求高的商用车、公交车等；在储能系统中，可用于电网调峰及光伏、风电储能，以长寿命和低成本优势降低全周期成本；此外，还适用于电动自行车、电动叉车等低速交通工具以及通信基站、数据中心的备用电源等领域。直流内阻和交流内阻电池内阻是衡量电池性能的关键指标，一般分为直流内阻（DCR）与交流内阻（ACR）两类。在锂离子电池老化状态的判断中，电池阻抗具有重要参考价值：锂离子电池在使用过程中，欧姆内阻的增长幅度相对有限，但随着 SEI 膜逐渐增厚，以及电极活性物质表面不断沉积不可逆物质，会使得电荷转移阻抗和扩散阻抗持续上升，通过这一变化便能对电池的老化程度进行定性评估。什么是电阻电阻是锂电池工作时电流流过内部所受的阻力，通常可分为欧姆内阻和极化内阻。其中，欧姆内阻由电池总电导率决定，极化内阻则取决于锂离子在电极活性材料中的固相扩散系数。欧姆内阻具体包含离子阻抗、电子阻抗和接触阻抗三部分。极化内阻是电池正负极发生电化学反应时因极化产生的内阻，虽能反映电池内部一致性，但受操作方法影响较大，不适用于生产场景。极化内阻并非恒定值，在充放电过程中会随时间变化，这是由于活性物质组成、电解液浓度和温度等因素始终处于动态变化中。值得注意的是，欧姆内阻遵循欧姆定律，而极化内阻随电流密度增加而增大的关系并非线性，通常随电流密度的对数呈线性增长。电池的循环性能由什么来决定电池的循环性能主要通过循环次数、首次放电容量和保留容量这三个指标来衡量。循环充放电是指电池连续重复进行充电 - 放电的行为，而循环次数即这种充放电行为的重复次数。电池的放电容量是指其完全充满电后可放出的电量，其中首次进行充电 - 放电测试时获得的放电容量被称为首次放电容量。保留容量则是电池在完成一定次数的循环充放电后仍能保持的放电容量。通常来说，至少经过一百次循环后得到的循环性能数据才更具说服力，在循环次数相同的情况下，保留容量与首次放电容量的比值越大，表明电池的循环性能越优异。锂电池对正极材料的要求正极是电池的核心部件，其优劣直接影响电池性能。一般而言，对正极活性物质有如下要求：①允许大量Li+嵌入脱出（比容量大）；②具有较高的氧化还原电位（电压高）；③嵌入脱出可逆性好，结构变化小（循环寿命长）；④锂离子扩散系数和电子导电性高（低温、倍率特性好）；⑤化学/热稳定性高，和电解液相容性好（安全性好）；⑥资源丰富，环境友好，价格便宜（成本低、环保）。现有正极材料都是在被加工成实用电池后，在综合性能方面满足了上述要求，才真正被大批量产业化应用。正极材料在制备过程中都会因人、机、料、法、环境、测试等条件因素的变化而发生波动，因此从原材料采购-生产-运输-销售等各个环节，都要按照规范进行标准化操作，并按相关标准进行检验，以确保产品的实用性、一致性和可靠性。这就要求产品、半成品、原料等的关键性能指标，必须通过制定标准确定下来。一般而言，正极材料的关键性能指标有：化学成分、晶体结构、粒度分布、振实密度、比表面积、pH值、首次放电比容量、首次充放电效率、循环寿命等。下文逐一展开说明。正极材料当中的主要元素含量锂电池的正极材料多为含锂氧化物，通常锂元素含量与容量呈正相关。例如锰酸锂的锂含量仅 4.2%，钴酸锂和镍酸锂可达约 7.1%，而富锂锰基材料的锂含量更是高达约 10%。值得注意的是，磷酸铁锂本身导电性较差，实际应用中常通过碳包覆工艺制成磷酸铁锂 - 碳复合物。至于富锂锰基正极材料，目前受限于电性能稳定性不足的技术瓶颈，尚未有真正商业化产品落地，这也使得相关标准的制定显得超前于产业实际发展进程。电池材料的粒度正极材料的粒度大小对电池浆料及极片制备有着直接影响，一般而言，大粒度材料制成的浆料黏度较低、流动性较好，能够减少溶剂用量并提高固含量。正极材料的颗粒大小通常借助激光粒度仪进行测试，在粒度分布曲线中，将累积分布为 50% 时最大颗粒的等效直径 D50 视为平均粒径。像镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等材料在产业化过程中，通常采用化学共沉淀法来实现 Ni、Co、Mn、Al 等元素的原子级混合，并通过控制结晶过程来获得高密度结构，因此这类材料的粒度分布相较钴酸锂更为狭窄。相关标准中提出了 D10、D90 的要求，通过这些数据还能进一步计算出 K90，以此作为反映粒度分布宽窄的指标。电池倍率性能电池倍率性能的单位是充电/放电倍率（也有论文称作充电/放电比率），英文简称为C。无论充电还是放电，倍率性能的衡量指标都是C。测电池倍率性能时，常常会提到nC 倍率充电/放电。n 是指在一小时内完成充电/放电的次数，其倒数便是完成一次充电/放电的小时数。例如5C 倍率放电，指一小时循环充电/放电5次，或者说完成一次充电/放电需要0.2 小时。n 值越大，充电/放电的倍率越高。以磷酸铁锂为例，其理论容量值为170mAh/g，假如电池中含有1mg 磷酸铁锂，其容量为理论容量。 对此电池做1C 倍率放电的方法：首先设定充电电流和放电电流约为0.17mA，如果材料的实际充电容量与放电容量皆可达到理论容量值，则一小时就可完成一次充电或放电。如果设定充电电流为17mA，6 分钟就可完成一次充电，再设定放电电流为17mA，6 分钟就可以完成一次放电，此时为10C 倍率。电池材料的密度锂电池的体积能量密度在很大程度上由活性物质密度决定，而正极材料的密度与所含元素的原子量、晶体排布方式、结晶程度、球形度、颗粒大小及分布、致密度等因素紧密相关，这些因素又受到制备工艺的影响。正极的密度包含松装密度、振实密度、粉末压实密度、极片压实密度、理论密度等多种类型。松装密度（AD）通常采用斯柯特容量计法测量，具体过程为：粉末经筛网自由流入布料箱，交替通过 4 块倾斜角为 25° 的玻璃板，再经漏斗按一定高度自由落下充满量杯，最后根据粉体净重和量杯体积计算得出结果。振实密度（TD）是将一定重量的粉末加入有刻度的透明量器中，在规定条件下以一定振幅和频率振动规定次数或时间后，测得的单位容积粉末重量。粉末压实密度（PD）则是把一定重量的粉末加入具有固定直径和高度的硬质模具中，在压力作用下粉末发生移动和变形，形成具有一定密度和强度的压坯，再由粉体净重和压缩体积计算得到结果。极片压实密度（press density）的计算方式为：将材料与少量黏结剂、导电剂混合制浆，经涂布、烘干、碾压成正极片后，压实密度 = 面密度 ×(极片碾压厚度 - 集流体厚度)，以不同压力碾压后，对折极片不出现透光的临界状态对应的数值即为极限压实密度。理论密度（theoretical density）是假设材料为没有任何宏观和微观缺陷的理想晶体，通过 XRD 测量晶格常数得到晶胞体积，再用晶胞体积去除单个晶胞内所有原子的总质量得出。从实际应用来看，钴酸锂因密度最高，成为智能手机市场中无法被其他材料取代的重要原因；同一种材料若用于倍率型电池，由于采用小颗粒解决方案，其振实密度和压实密度会大幅下降；而磷酸铁锂因理论密度最低、D50 最小，振实密度和极片压实密度在常见正极材料中处于垫底水平。锂电池的梯次使用随着汽车电动化的崛起，锂电池使用量大大增加，电动车上退役下来的电池有着70%80%的电量，退役之后的磷酸铁锂动力电池可以作为储能电池使用35年。直接报废并拆解回收的话，1吨磷酸铁锂的回收经济收益在1万元左右；如果用作梯次利用，比如用于储能电站、通讯基站等，则收益可达3万~4万元。极具商业化前景！比表面积正极比表面积大时，电池的倍率特性较好，但通常更易和电解液发生反应，使得循环和存储变差。正极材料比表面积和颗粒大小及分布、表面孔隙度、表面包覆物等密切相关。在钴酸锂体系里，小颗粒的倍率型产品对应的比表面积最大。磷酸铁锂因导电性差，颗粒以纳米团聚体形式设计、且表面包覆了无定形的碳，导致其比表面积在所有正极材料中最高。锰系材料和钴系相比，本身存在难以烧结的特点，其比表面积也整体较大。正极材料的水分含量正极材料的水分含量与其比表面积、颗粒大小及分布、表面孔隙度、表面包覆物等因素密切相关，且对电池制浆过程影响显著。当正极材料中水分与残碱含量较高时，有机溶胶体系会被破坏，PVDF 会从 NMP 中析出，导致浆料黏度急剧上升，甚至出现果冻状凝结现象。目前大多数正极材料的水分控制标准要求在 500ppm 以下（1ppm=1×10⁻⁶μg/g），实际生产中通常控制在 300ppm 以下，且数值越低越好。以磷酸铁锂为例，其一次颗粒为纳米级，比表面积较大，容易吸收空气中的水分，尽管理论上允许较宽的水分含量范围，但实际生产中仍多将其控制在 300ppm 以下，否则在电池制浆时极易因水分超标而形成果冻状物质，影响浆料品质与后续生产流程。比容量正极材料的比容量、首次充放电效率和电压平台等电化学性能指标，和其主元素含量、晶体结构、颗粒度大小、充放电电压、充放电电流大小等密切相关。基本规律是Li含量越高，比容量越大。LCO具有α-NaFeO2层状结构，理论比容量274mA·h/g，通常充电到4.2V，仅有56%的Li脱出，充放电的可逆性好，所以首次充放电效率最高，达到95%以上。高电压LCO将充电电压提高到4.5V，使更多的Li脱嵌参和电化学反应，比容量也提升到180mA·h/g以上。可见，抬高电压是提高电池能量密度的有效方法之一，前提是配套电解液在此高电压窗口下稳定。倍率性能影响因素用于电子烟、电动工具、航模、无人机、汽车启动电源的锂电池，对电池和材料倍率性能需求很高，要求能够实现5C、10C，甚至30C充放电。正极材料的倍率特性和其颗粒度大小、结晶度、Co含量高低、C包覆量多少等因素相关。高倍率型钴酸锂可以实现10C放电，且10C/1C的倍率达到90%以上。电池循环寿命用于电动汽车的锂电池，通常期望具备 2000 次以上的循环寿命。考虑到电动汽车多为短途使用，若按每 2 天充电一次计算，2000 次循环寿命可支撑纯电动汽车上路近 11 年。而智能手机因功能日益强大，显示屏尺寸不断增大且机身趋向轻薄化，对电池能量密度提出更高要求，同时需满足 500 次以上的循环寿命，以确保手机使用 2 年以上。正极材料的循环寿命与其晶体结构、充放电深度、制备工艺等因素紧密相关。以磷酸铁锂为例，其拥有稳定的橄榄石结构，理论上允许结构中的锂全部脱出，充放电过程中可逆性良好，这使其展现出优异的循环性能，成为兼顾安全性与长寿命的典型正极材料体系。氢氧化锂和碳酸锂的区别锂辉石可用于制备碳酸锂和氢氧化锂，但两者工艺路径不同且设备无法共用，成本差异并不显著。由于高镍三元电池需要更低的烧结温度，氢氧化锂成为制备高镍三元材料的必需锂盐，水热法制备磷酸铁锂 (LFP) 产品同样需要使用氢氧化锂。其中 NCA 和 NCM811 必须选用电池级氢氧化锂，而 NCM622 和 NCM523 既可用氢氧化锂也可用碳酸锂。对于 8 系及以上三元正极材料，其烧结温度通常较低，若用碳酸锂作为锂源，容易因煅烧温度不足导致分解不完全，造成正极表面游离锂过多、碱性过强，进而增加对湿度的敏感性，因此高镍三元正极通常以氢氧化锂作为锂源。电池为什么需要高压现在市场上大多数的高压电池都是针对锂电池而言。目前锂电池可以分为高压电池（4.35V/4.4V）和常规电压电池（4.2V）能量密度=电池容量×电压/体积或重量。要知道一块电池的空间和重量是有一定的限制的，那么在容量一定的情况下要提升电池的容量密度怎么办呢？相信聪明的你已经看到了该怎么办了。是的，没错！只要提高电池的电压就能够使得电池的能量密度蹭蹭的往上涨。比如说标称电压3.7V，满电4.2V，提升到标称电压3.8V、3.85V，满电4.35V和4.4V，其容量可提升15％左右。放电深度DOD 是放电深度的英文缩写，作为充电电池的重要参数，通常指放电容量占电池总标称容量的百分比。例如电池容量为 100AH，以 50A 电流放电 30 分钟，实际放电深度为 50×(30÷60h)÷100×100%=25%。一般来说，电池充放电频率会影响使用寿命，多数厂家不建议将电池完全放电，而是推荐根据最大 DOD 值来优化使用，以延长电池寿命。电池循环寿命对放电深度的影响与实际使用的电池容量相关：较低的放电深度往往能延长电池循环周期，比如在 25% 放电深度下，循环寿命可达 7000 次以上，而 100% 深度放电时循环寿命仅 2000 次左右。此外，锂电池的温度储存环境也会对放电深度产生影响：低温环境虽不会直接损伤电池本体，但可能导致电池组外壳开裂或损坏；以磷酸铁锂电池为例，在低温下其放电性能会受影响，可能无法满足设备的电流需求。电池倍率C（电池放电 C 倍率）是衡量电池充放电能力的重要指标，其定义为充放电电流与额定容量的比值，用于表示电池放电的快慢程度。通过不同放电电流可检测电池容量，例如容量为 100A・h 的电池以 15A 电流放电时，放电倍率为 0.15C。目前手机、笔记本电脑等日常电子产品所用的锂离子电池常被称作 “高倍率电池”，但严格意义上的高倍率电池因存在较高安全风险，很少应用于这类设备。通常来说，倍率越大代表放电电流越大，对电池性能和安全性的要求也越高。SOC荷电状态SOC（State of Charge）即荷电状态，用于表征电池剩余容量，其数值定义为剩余容量与电池总容量的比值，通常以百分数表示，取值范围在 0 到 1 之间。当 SOC=0 时，意味着电池放电完全；当 SOC=1 时，则表示电池完全充满。由于电池 SOC 无法直接测量，只能通过电池端电压、充放电电流及内阻等参数进行估算，而这些参数会受到电池老化、环境温度变化以及汽车行驶状态等多种不确定因素的影响。电极材料的理论容量是指假定材料中锂离子全部参与电化学反应时所能提供的容量。为确保材料结构的可逆性，实际锂离子脱嵌系数小于 1，因此材料的实际克容量可表示为：材料实际克容量 = 锂离子脱嵌系数 × 理论容量。
原电池Galvanic cell (Voltaic cell)，它由两个半电池Half cell组成，中间由盐桥Salt bridge连接。一次电池Primary cell/battery干电池Dry cell锌碳电池Zinc–carbonbattery锂电池Alkaline battery锂电池Lithium battery汞电池Mercury battery银氧化物电池Silver-oxide battery二次电池Secondary cell/battery；可充电电池Rechargeable battery镍镉电池Nickel–cadmium battery锂/钠/钾/镁/铝/锌/钙/氯/双/氨电池Li/Na/K/Mg/Al/Zn/Ca/Cl/Dual/Ammonium-ion battery镍氢电池Nickel–metal hydride battery镍氢电池Fuel cell液流电池Redox flow batter电池组成Battery components电极Electrode正极Positive electrode负极Negative electrode电解液Electrolyte隔膜Separator阴极Cathode阳极Anode在电池领域，人们常以 "Cathode" 和 "Anode" 指代正极与负极，这种表述实则不够精准。作为电化学领域的概念，Cathode 和 Anode 的定义与电极反应类型紧密相关 —— 在电池充放电过程中，二者的角色会发生互换。而正极与负极的界定则始终以电压（电势）为依据：电压（电势）高的一极恒定为正极，低的一极则为负极。曾有学者提出以 "Positrode" 和 "Negatrode" 作为正负极的简称，但这一命名并未得到广泛推广。电池种类按形状因素划分Battery types by form factors扣式/纽扣电池Coin/Button cell，例如CR2032，CR代指电池类型是扣式，20代表电池直径为20毫米，32代表电池厚度为3.2毫米。圆柱电池Cylindrical cell方形电池Prismatic cell软包电池Pouch cell电池基础Battery Basics活性材料Active material (AM)正极活性材料Cathode active material (CAM)负极活性材料Anode active material (AAM)铝/铜集流体Al/Cu Current collector电极片Electrode foil锂金属片Lithium metal foil/chip/disk电芯→模组→电池包Cell→Module→Pack充/放电charge/discharge锂化/去锂化Lithiation/delithiation钠化/去钠化Sodiation/desodiation嵌入/脱出
Intercalation/de-intercalation (insertion/de-insertion)倍率C-Rate，倍率是衡量电池相对于其最大容量放电的速率。1 C 意味着放电电流将在1 小时内放电完整个电池。对于容量为100 Ah的电池，这相当于放电电流为100 A。该电池的5C 放电倍率的电流大小为500 A，C/2放电倍率的电流大小为50 A。倍率性能Rate capability长循环Long-term cycling额定电压Nominal voltage工作电压Operating/Working voltage开路电压Open-circuit voltage (OCV)电动势Electromotive force (EMF)容量/比容量/面容量Capacity(Ah, mAh)/Specific capacity(Ah/kg, mAh/g)/Areal capacity(mAh/cm2)功率密度Power density能量/比能量/能量密度Energy(Wh)/Specific energy(Wh/kg)/Energy density(Wh/L)，Specific energy=Gravimetric energy; Energy density=Volumetric energy比能量(Wh/kg)=额定电压(V) X比容量(Ah/kg)内阻Internal resistance过充/过放Overcharge/Over-discharge自放电（率）Self-discharge (rate)循环寿命Cycle life or Lifespan，循环寿命一般指电池容量衰减到标称容量（Rated capacity）的80 %所达到的循环圈数保存期限Shelf life电荷状态State of Charge (SoC)，一般表示充电容量占标称容量的百分比放电深度Depth of Discharge (DoD)，一般表示放电容量占标称容量的百分比。80% DoD可以认为是深度放电健康状态State of Health (SoH)，一般表示电池使用或者储存一段时间后，满电状态下仍可获得的容量占标称容量的百分比恒流恒压Constant-Current (CC) Constant-Voltage (CV)，CV也可表示循环伏安Cyclic Voltammetry，在电化学里面，恒流叫做Galvanostatic，恒压叫做Potentiostatic，恒流器叫Galvanostat，恒压器Potentiostat截止电压Cutoff voltage电压窗口Voltage window电池零件cell parts正/负极壳 Positive/Negative case，钢片Spacer弹片Spring or Wave spring电池罐Cell can电池盖Cell lid/Cap，极耳Tab，很多国人管这个翻译为Pole ear，可以看作是一种文化输出了绝缘垫片Insulation Gasket外垫片Washer保护/终止胶带Protective/End tape中心柱center pin，圆柱形电池中，用以固定卷芯的圆柱形金属或聚合物硬质管状结构件卷芯Jelly roll电池外壳Cell case/housing铝塑膜Aluminum laminated plastic filmESSESS 是 Energy Storage System 的缩写，直译即 “能量储存系统”。储能系统的核心功能是电能存储，但其背后关联的是整个电力系统运行逻辑 ——电力系统的本质要求是每一秒的发电量与耗电量必须严格平衡，这种瞬时平衡既难以精准控制又关乎系统存亡，一旦失衡将导致电网崩溃。储能电站的价值在于破解这一难题：通过储存多余电能，将电力系统的刚性供需关系转化为柔性调节，从而提升电网稳定性。这种 “削峰填谷” 的机制，让电力系统在动态平衡中实现持续可靠运行。普鲁士白正极材料普鲁士白，是未来钠离子电池最值得关注的材料。普鲁士白属于普鲁士蓝类化合物，由于含有高钠（普鲁士蓝只含一个钠），呈现白色，所以称为普鲁士白。是目前最有商业应用前景的钠离子电池正极材料。注：锰在钠电池中的地位，相当于钴、镍在三元锂电池中的地位。层状氧化物在大规模储能领域，钠离子电池正成为备受瞩目的技术方向，而层状氧化物凭借突出性能，被视为最具潜力的正极材料体系。这类特殊的氧化物材料，结构形似石墨烯，由层层堆叠的氧化物片层构成，钠离子有序嵌入层间空隙。独特的层状结构赋予其卓越的电化学与储能性能，使其在电池、超级电容器等储能设备中得以广泛应用。目前，纳电层状氧化物的制备技术丰富多样，其中水热法和溶剂热法应用最为广泛。水热法通过将钠离子源与氧化物原料混合，在高温高压环境下促使材料发生化学反应，最终合成目标产物；溶剂热法则是先将原料溶解于有机溶剂中形成均匀体系，再通过高温蒸发溶剂，使溶质结晶生长为纳电层状氧化物。动力类电池与3C电池的区别锂离子电池因应用场景不同，可分为消费型与动力型两大类别。消费型锂离子电池聚焦手机、便携式电脑、数码相机等 “3C 产品”，以及移动电源、电动玩具等领域，主要为设备提供能源支持。其电芯及模组形态丰富，涵盖圆柱、方形和软包三种类型。动力型锂离子电池则服务于电动汽车、电动工具等场景，作为驱动设备运行的核心能源，也被称为锂离子动力电池、动力锂电。在形态上，同样包含圆柱、方形和软包三种类型。由于应用领域的差异，消费型与动力型锂离子电池在性能需求、设计标准等方面存在显著区别，以下将展开详细阐述。
动力类锂离子电池需要更多考虑可靠性和一致性，毕竟要长时间（至少5~10年）、恶劣环境（冬天低温、夏天暴晒、雨雪）、大量电池串并联配组使用。理想上要求动力电池出问题（安全、存储、循环等）的几率要在一亿分之一以下（当然对于最高端消费类电池而言，苹果也对供应商要求到了这个级别）。考虑到可靠性，动力类电池一般设计冗余更多，使用更厚的隔膜、箔材和外壳，因此能量密度也就大概是消费类电池的一半。消费类锂离子电池使用条件相对也没那么严苛，也无需长时间可靠性（循环也无需做得太好，因为反正一两年就会换），通常是单独使用一般不需要配组，所以对一致性没有太大要求，但是由于消费类的手机、平板空间有限并且非常珍贵，因此消费类锂离子电池对于尺寸要求严格、容量、能量密度等要求很高。高端的消费类电池使用了最先进的技术和材料，而动力电池更多是需要先进的工艺控制、一致性控制和质量管理。正极材料的分类锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质和电池外壳几个部分组成。其中，正极材料是其电化学性能的决定性因素，对电池的能量密度及安全性能起主导作用。锂电池一般按照正极材料体系来划分，可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等多种技术路线。磷酸铁锂电池磷酸铁锂相较于传统铅酸电池具备诸多优势，其理论比容量达 170mAh/g（实际应用中超过 140mAh/g），远高于铅酸电池的 40mAh/g，能量密度优势显著；作为目前最安全的锂离子电池正极材料，它不含对人体有害的金属元素，安全性突出，且磷酸铁锂晶格稳定性好，锂离子嵌入和脱出对晶格影响小，使得电池在 100% DOD 下可充放电 2000 次以上，循环寿命长，同时还具备充电性能良好、价格低廉、环保等特点。不过其存在电极离子传导率差的不足，不适宜大电流充放电，目前通过在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性等方法来解决这一问题。LFP 电池和锂电池同属绿色环保电池，最大的不同在于 LFP 电池完全没有过热或爆炸等安全方面的顾虑，其循环寿命约是锂电池的 4 - 5 倍，放电功率比锂电池高 8 - 10 倍，在相同能量密度下整体重量较锂电池可减少 30 - 50%。这些特性使得 LFP 电池被广泛应用，在新能源汽车领域，尤其适用于对安全性和循环寿命要求高的商用车、公交车等；在储能系统中，可用于电网调峰及光伏、风电储能，以长寿命和低成本优势降低全周期成本；此外，还适用于电动自行车、电动叉车等低速交通工具以及通信基站、数据中心的备用电源等领域。直流内阻和交流内阻电池内阻是衡量电池性能的关键指标，一般分为直流内阻（DCR）与交流内阻（ACR）两类。在锂离子电池老化状态的判断中，电池阻抗具有重要参考价值：锂离子电池在使用过程中，欧姆内阻的增长幅度相对有限，但随着 SEI 膜逐渐增厚，以及电极活性物质表面不断沉积不可逆物质，会使得电荷转移阻抗和扩散阻抗持续上升，通过这一变化便能对电池的老化程度进行定性评估。什么是电阻电阻是锂电池工作时电流流过内部所受的阻力，通常可分为欧姆内阻和极化内阻。其中，欧姆内阻由电池总电导率决定，极化内阻则取决于锂离子在电极活性材料中的固相扩散系数。欧姆内阻具体包含离子阻抗、电子阻抗和接触阻抗三部分。极化内阻是电池正负极发生电化学反应时因极化产生的内阻，虽能反映电池内部一致性，但受操作方法影响较大，不适用于生产场景。极化内阻并非恒定值，在充放电过程中会随时间变化，这是由于活性物质组成、电解液浓度和温度等因素始终处于动态变化中。值得注意的是，欧姆内阻遵循欧姆定律，而极化内阻随电流密度增加而增大的关系并非线性，通常随电流密度的对数呈线性增长。电池的循环性能由什么来决定电池的循环性能主要通过循环次数、首次放电容量和保留容量这三个指标来衡量。循环充放电是指电池连续重复进行充电 - 放电的行为，而循环次数即这种充放电行为的重复次数。电池的放电容量是指其完全充满电后可放出的电量，其中首次进行充电 - 放电测试时获得的放电容量被称为首次放电容量。保留容量则是电池在完成一定次数的循环充放电后仍能保持的放电容量。通常来说，至少经过一百次循环后得到的循环性能数据才更具说服力，在循环次数相同的情况下，保留容量与首次放电容量的比值越大，表明电池的循环性能越优异。锂电池对正极材料的要求正极是电池的核心部件，其优劣直接影响电池性能。一般而言，对正极活性物质有如下要求：①允许大量Li+嵌入脱出（比容量大）；②具有较高的氧化还原电位（电压高）；③嵌入脱出可逆性好，结构变化小（循环寿命长）；④锂离子扩散系数和电子导电性高（低温、倍率特性好）；⑤化学/热稳定性高，和电解液相容性好（安全性好）；⑥资源丰富，环境友好，价格便宜（成本低、环保）。现有正极材料都是在被加工成实用电池后，在综合性能方面满足了上述要求，才真正被大批量产业化应用。正极材料在制备过程中都会因人、机、料、法、环境、测试等条件因素的变化而发生波动，因此从原材料采购-生产-运输-销售等各个环节，都要按照规范进行标准化操作，并按相关标准进行检验，以确保产品的实用性、一致性和可靠性。这就要求产品、半成品、原料等的关键性能指标，必须通过制定标准确定下来。一般而言，正极材料的关键性能指标有：化学成分、晶体结构、粒度分布、振实密度、比表面积、pH值、首次放电比容量、首次充放电效率、循环寿命等。下文逐一展开说明。正极材料当中的主要元素含量锂电池的正极材料多为含锂氧化物，通常锂元素含量与容量呈正相关。例如锰酸锂的锂含量仅 4.2%，钴酸锂和镍酸锂可达约 7.1%，而富锂锰基材料的锂含量更是高达约 10%。值得注意的是，磷酸铁锂本身导电性较差，实际应用中常通过碳包覆工艺制成磷酸铁锂 - 碳复合物。至于富锂锰基正极材料，目前受限于电性能稳定性不足的技术瓶颈，尚未有真正商业化产品落地，这也使得相关标准的制定显得超前于产业实际发展进程。电池材料的粒度正极材料的粒度大小对电池浆料及极片制备有着直接影响，一般而言，大粒度材料制成的浆料黏度较低、流动性较好，能够减少溶剂用量并提高固含量。正极材料的颗粒大小通常借助激光粒度仪进行测试，在粒度分布曲线中，将累积分布为 50% 时最大颗粒的等效直径 D50 视为平均粒径。像镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等材料在产业化过程中，通常采用化学共沉淀法来实现 Ni、Co、Mn、Al 等元素的原子级混合，并通过控制结晶过程来获得高密度结构，因此这类材料的粒度分布相较钴酸锂更为狭窄。相关标准中提出了 D10、D90 的要求，通过这些数据还能进一步计算出 K90，以此作为反映粒度分布宽窄的指标。电池倍率性能电池倍率性能的单位是充电/放电倍率（也有论文称作充电/放电比率），英文简称为C。无论充电还是放电，倍率性能的衡量指标都是C。测电池倍率性能时，常常会提到nC 倍率充电/放电。n 是指在一小时内完成充电/放电的次数，其倒数便是完成一次充电/放电的小时数。例如5C 倍率放电，指一小时循环充电/放电5次，或者说完成一次充电/放电需要0.2 小时。n 值越大，充电/放电的倍率越高。以磷酸铁锂为例，其理论容量值为170mAh/g，假如电池中含有1mg 磷酸铁锂，其容量为理论容量。 对此电池做1C 倍率放电的方法：首先设定充电电流和放电电流约为0.17mA，如果材料的实际充电容量与放电容量皆可达到理论容量值，则一小时就可完成一次充电或放电。如果设定充电电流为17mA，6 分钟就可完成一次充电，再设定放电电流为17mA，6 分钟就可以完成一次放电，此时为10C 倍率。电池材料的密度锂电池的体积能量密度在很大程度上由活性物质密度决定，而正极材料的密度与所含元素的原子量、晶体排布方式、结晶程度、球形度、颗粒大小及分布、致密度等因素紧密相关，这些因素又受到制备工艺的影响。正极的密度包含松装密度、振实密度、粉末压实密度、极片压实密度、理论密度等多种类型。松装密度（AD）通常采用斯柯特容量计法测量，具体过程为：粉末经筛网自由流入布料箱，交替通过 4 块倾斜角为 25° 的玻璃板，再经漏斗按一定高度自由落下充满量杯，最后根据粉体净重和量杯体积计算得出结果。振实密度（TD）是将一定重量的粉末加入有刻度的透明量器中，在规定条件下以一定振幅和频率振动规定次数或时间后，测得的单位容积粉末重量。粉末压实密度（PD）则是把一定重量的粉末加入具有固定直径和高度的硬质模具中，在压力作用下粉末发生移动和变形，形成具有一定密度和强度的压坯，再由粉体净重和压缩体积计算得到结果。极片压实密度（press density）的计算方式为：将材料与少量黏结剂、导电剂混合制浆，经涂布、烘干、碾压成正极片后，压实密度 = 面密度 ×(极片碾压厚度 - 集流体厚度)，以不同压力碾压后，对折极片不出现透光的临界状态对应的数值即为极限压实密度。理论密度（theoretical density）是假设材料为没有任何宏观和微观缺陷的理想晶体，通过 XRD 测量晶格常数得到晶胞体积，再用晶胞体积去除单个晶胞内所有原子的总质量得出。从实际应用来看，钴酸锂因密度最高，成为智能手机市场中无法被其他材料取代的重要原因；同一种材料若用于倍率型电池，由于采用小颗粒解决方案，其振实密度和压实密度会大幅下降；而磷酸铁锂因理论密度最低、D50 最小，振实密度和极片压实密度在常见正极材料中处于垫底水平。锂电池的梯次使用随着汽车电动化的崛起，锂电池使用量大大增加，电动车上退役下来的电池有着70%80%的电量，退役之后的磷酸铁锂动力电池可以作为储能电池使用35年。直接报废并拆解回收的话，1吨磷酸铁锂的回收经济收益在1万元左右；如果用作梯次利用，比如用于储能电站、通讯基站等，则收益可达3万~4万元。极具商业化前景！比表面积正极比表面积大时，电池的倍率特性较好，但通常更易和电解液发生反应，使得循环和存储变差。正极材料比表面积和颗粒大小及分布、表面孔隙度、表面包覆物等密切相关。在钴酸锂体系里，小颗粒的倍率型产品对应的比表面积最大。磷酸铁锂因导电性差，颗粒以纳米团聚体形式设计、且表面包覆了无定形的碳，导致其比表面积在所有正极材料中最高。锰系材料和钴系相比，本身存在难以烧结的特点，其比表面积也整体较大。正极材料的水分含量正极材料的水分含量与其比表面积、颗粒大小及分布、表面孔隙度、表面包覆物等因素密切相关，且对电池制浆过程影响显著。当正极材料中水分与残碱含量较高时，有机溶胶体系会被破坏，PVDF 会从 NMP 中析出，导致浆料黏度急剧上升，甚至出现果冻状凝结现象。目前大多数正极材料的水分控制标准要求在 500ppm 以下（1ppm=1×10⁻⁶μg/g），实际生产中通常控制在 300ppm 以下，且数值越低越好。以磷酸铁锂为例，其一次颗粒为纳米级，比表面积较大，容易吸收空气中的水分，尽管理论上允许较宽的水分含量范围，但实际生产中仍多将其控制在 300ppm 以下，否则在电池制浆时极易因水分超标而形成果冻状物质，影响浆料品质与后续生产流程。比容量正极材料的比容量、首次充放电效率和电压平台等电化学性能指标，和其主元素含量、晶体结构、颗粒度大小、充放电电压、充放电电流大小等密切相关。基本规律是Li含量越高，比容量越大。LCO具有α-NaFeO2层状结构，理论比容量274mA·h/g，通常充电到4.2V，仅有56%的Li脱出，充放电的可逆性好，所以首次充放电效率最高，达到95%以上。高电压LCO将充电电压提高到4.5V，使更多的Li脱嵌参和电化学反应，比容量也提升到180mA·h/g以上。可见，抬高电压是提高电池能量密度的有效方法之一，前提是配套电解液在此高电压窗口下稳定。倍率性能影响因素用于电子烟、电动工具、航模、无人机、汽车启动电源的锂电池，对电池和材料倍率性能需求很高，要求能够实现5C、10C，甚至30C充放电。正极材料的倍率特性和其颗粒度大小、结晶度、Co含量高低、C包覆量多少等因素相关。高倍率型钴酸锂可以实现10C放电，且10C/1C的倍率达到90%以上。电池循环寿命用于电动汽车的锂电池，通常期望具备 2000 次以上的循环寿命。考虑到电动汽车多为短途使用，若按每 2 天充电一次计算，2000 次循环寿命可支撑纯电动汽车上路近 11 年。而智能手机因功能日益强大，显示屏尺寸不断增大且机身趋向轻薄化，对电池能量密度提出更高要求，同时需满足 500 次以上的循环寿命，以确保手机使用 2 年以上。正极材料的循环寿命与其晶体结构、充放电深度、制备工艺等因素紧密相关。以磷酸铁锂为例，其拥有稳定的橄榄石结构，理论上允许结构中的锂全部脱出，充放电过程中可逆性良好，这使其展现出优异的循环性能，成为兼顾安全性与长寿命的典型正极材料体系。氢氧化锂和碳酸锂的区别锂辉石可用于制备碳酸锂和氢氧化锂，但两者工艺路径不同且设备无法共用，成本差异并不显著。由于高镍三元电池需要更低的烧结温度，氢氧化锂成为制备高镍三元材料的必需锂盐，水热法制备磷酸铁锂 (LFP) 产品同样需要使用氢氧化锂。其中 NCA 和 NCM811 必须选用电池级氢氧化锂，而 NCM622 和 NCM523 既可用氢氧化锂也可用碳酸锂。对于 8 系及以上三元正极材料，其烧结温度通常较低，若用碳酸锂作为锂源，容易因煅烧温度不足导致分解不完全，造成正极表面游离锂过多、碱性过强，进而增加对湿度的敏感性，因此高镍三元正极通常以氢氧化锂作为锂源。电池为什么需要高压现在市场上大多数的高压电池都是针对锂电池而言。目前锂电池可以分为高压电池（4.35V/4.4V）和常规电压电池（4.2V）能量密度=电池容量×电压/体积或重量。要知道一块电池的空间和重量是有一定的限制的，那么在容量一定的情况下要提升电池的容量密度怎么办呢？相信聪明的你已经看到了该怎么办了。是的，没错！只要提高电池的电压就能够使得电池的能量密度蹭蹭的往上涨。比如说标称电压3.7V，满电4.2V，提升到标称电压3.8V、3.85V，满电4.35V和4.4V，其容量可提升15％左右。放电深度DOD 是放电深度的英文缩写，作为充电电池的重要参数，通常指放电容量占电池总标称容量的百分比。例如电池容量为 100AH，以 50A 电流放电 30 分钟，实际放电深度为 50×(30÷60h)÷100×100%=25%。一般来说，电池充放电频率会影响使用寿命，多数厂家不建议将电池完全放电，而是推荐根据最大 DOD 值来优化使用，以延长电池寿命。电池循环寿命对放电深度的影响与实际使用的电池容量相关：较低的放电深度往往能延长电池循环周期，比如在 25% 放电深度下，循环寿命可达 7000 次以上，而 100% 深度放电时循环寿命仅 2000 次左右。此外，锂电池的温度储存环境也会对放电深度产生影响：低温环境虽不会直接损伤电池本体，但可能导致电池组外壳开裂或损坏；以磷酸铁锂电池为例，在低温下其放电性能会受影响，可能无法满足设备的电流需求。电池倍率C（电池放电 C 倍率）是衡量电池充放电能力的重要指标，其定义为充放电电流与额定容量的比值，用于表示电池放电的快慢程度。通过不同放电电流可检测电池容量，例如容量为 100A・h 的电池以 15A 电流放电时，放电倍率为 0.15C。目前手机、笔记本电脑等日常电子产品所用的锂离子电池常被称作 “高倍率电池”，但严格意义上的高倍率电池因存在较高安全风险，很少应用于这类设备。通常来说，倍率越大代表放电电流越大，对电池性能和安全性的要求也越高。SOC荷电状态SOC（State of Charge）即荷电状态，用于表征电池剩余容量，其数值定义为剩余容量与电池总容量的比值，通常以百分数表示，取值范围在 0 到 1 之间。当 SOC=0 时，意味着电池放电完全；当 SOC=1 时，则表示电池完全充满。由于电池 SOC 无法直接测量，只能通过电池端电压、充放电电流及内阻等参数进行估算，而这些参数会受到电池老化、环境温度变化以及汽车行驶状态等多种不确定因素的影响。电极材料的理论容量是指假定材料中锂离子全部参与电化学反应时所能提供的容量。为确保材料结构的可逆性，实际锂离子脱嵌系数小于 1，因此材料的实际克容量可表示为：材料实际克容量 = 锂离子脱嵌系数 × 理论容量。
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