蓄电池有什么重要的参数?

2021-03-12      947 次浏览

1、电池电动势、开路电压、工作电压


当蓄电池用导体在外部接通时,正极和负极的电化反应自发地进行,倘若电池中电能与化学能转换达到平衡时,正极的平衡电极电势与负极平衡电极电势的差值,便是电池电动势,它在数值上等于达到稳定值时的开路电压。电动势与单位电量的乘积,表示单位电量所能作的最大电功。但电池电动热与开路电压意义不同:电动势可依据电池中的反应利用热力学计算或通过测量计算,有明确的物理意义。后者只在数字上近于电动势,需视电池的可逆程度而定。


电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池正极电极电势与负极电极电势之差。


电池工作电压是指电池有电流通过(闭路)的端电压。在电池放电初始的工作电压称为初始电压。电池在接通负载后,由于欧姆电阻和极化过电位的存在,电池的工作电压低于开路电压。


2、容量


电池容量是指电池储存电量的数量,以符号C表示。常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh)。


电池的容量可以分为额定容量(标称容量)、实际容量。


3、内阻


电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在,使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。


欧姆电阻遵守欧姆定律;极化电阻随电流密度新增而增大,但不是线性关系,常随电流密度的对数增大而线性增大。


4、循环寿命


蓄电池经历一次充电和放电,称为一次循环(一个周期)。在一定放电条件下,电池工作至某一容量规定值之前,电池所能承受的循环次数,称为循环寿命。


各种蓄电池使用循环次数都有差异,传统固定型铅酸电池约为500~600次,起动型铅酸电池约为300~500次。阀控式密封铅酸电池循环寿命为1000~1200次。影响循环寿命的因素一是厂家产品的性能,二是维护工作的质量。固定型铅电池用寿命,还可以用浮充寿命(年)来衡量,阀控式密封铅酸电池浮充寿命在10年以上。


关于起动型铅酸蓄电池,按我国机电部颁标准,采用过充电耐久能力及循环耐久能力单元数来表示寿命,而不采用循环次数表示寿命。即过充电单元数应在4以上,循环耐久能力单元数应在3以上。


5、能量


电池的能量是指在一定放电制度下,蓄电池所能给出的电能,通常用瓦时(Wh)表示。


电池的能量分为理论能量和实际能量。理论能量W理可用理论容量和电动势(E)的乘积表示,即


W理=C理E


电池的实际能量为一定放电条件下的实际容量C实与平均工作电压U平的乘积,即


W实=C实U平


常用比能量来比较不同的电池系统。比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能,单位分别是Wh/kg或Wh/L。


比能量有理论比能量和实际比能量之分。前者指1kg电池反应物质完全放电时理论上所能输出的能量。实际比能量为1kg电池反应物质所能输出的实际能量。


由于各种因素的影响,电池的实际比能量远小于理论比能量。实际比能量和理论比能量的关系可表示如下:


W实=W理?KV?KR?Km


式中KV电压效率;KR反应效率;Km质量效率。


电压效率是指电池的工作电压与电动势的比值。电池放电时,由于电化学极化、浓差极化和欧姆压降,工作电压小于电动势。


反应效率表示活性物质的利用率。


电池的比能量是综合性指标,它反映了电池的质量水平,也表明生产厂家的技术和管理水平。

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