鉅大LARGE | 點擊量:960次 | 2021年03月12日
蓄電池有什么重要的參數?
1、電池電動勢、開路電壓、工作電壓
當蓄電池用導體在外部接通時,正極和負極的電化反應自發地進行,倘若電池中電能與化學能轉換達到平衡時,正極的平衡電極電勢與負極平衡電極電勢的差值,便是電池電動勢,它在數值上等于達到穩定值時的開路電壓。電動勢與單位電量的乘積,表示單位電量所能作的最大電功。但電池電動熱與開路電壓意義不同:電動勢可依據電池中的反應利用熱力學計算或通過測量計算,有明確的物理意義。后者只在數字上近于電動勢,需視電池的可逆程度而定。
電池在開路狀態下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池正極電極電勢與負極電極電勢之差。
電池工作電壓是指電池有電流通過(閉路)的端電壓。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。電池在接通負載后,由于歐姆電阻和極化過電位的存在,電池的工作電壓低于開路電壓。
2、容量
電池容量是指電池儲存電量的數量,以符號C表示。常用的單位為安培小時,簡稱安時(Ah)或毫安時(mAh)。
電池的容量可以分為額定容量(標稱容量)、實際容量。
3、內阻
電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻,極化內阻又包括電化學極化與濃差極化。內阻的存在,使電池放電時的端電壓低于電池電動勢和開路電壓,充電時端電壓高于電動勢和開路電壓。電池的內阻不是常數,在充放電過程中隨時間不斷變化,因為活性物質的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。
歐姆電阻遵守歐姆定律;極化電阻隨電流密度新增而增大,但不是線性關系,常隨電流密度的對數增大而線性增大。
4、循環壽命
蓄電池經歷一次充電和放電,稱為一次循環(一個周期)。在一定放電條件下,電池工作至某一容量規定值之前,電池所能承受的循環次數,稱為循環壽命。
各種蓄電池使用循環次數都有差異,傳統固定型鉛酸電池約為500~600次,起動型鉛酸電池約為300~500次。閥控式密封鉛酸電池循環壽命為1000~1200次。影響循環壽命的因素一是廠家產品的性能,二是維護工作的質量。固定型鉛電池用壽命,還可以用浮充壽命(年)來衡量,閥控式密封鉛酸電池浮充壽命在10年以上。
關于起動型鉛酸蓄電池,按我國機電部頒標準,采用過充電耐久能力及循環耐久能力單元數來表示壽命,而不采用循環次數表示壽命。即過充電單元數應在4以上,循環耐久能力單元數應在3以上。
5、能量
電池的能量是指在一定放電制度下,蓄電池所能給出的電能,通常用瓦時(Wh)表示。
電池的能量分為理論能量和實際能量。理論能量W理可用理論容量和電動勢(E)的乘積表示,即
W理=C理E
電池的實際能量為一定放電條件下的實際容量C實與平均工作電壓U平的乘積,即
W實=C實U平
常用比能量來比較不同的電池系統。比能量是指電池單位質量或單位體積所能輸出的電能,單位分別是Wh/kg或Wh/L。
比能量有理論比能量和實際比能量之分。前者指1kg電池反應物質完全放電時理論上所能輸出的能量。實際比能量為1kg電池反應物質所能輸出的實際能量。
由于各種因素的影響,電池的實際比能量遠小于理論比能量。實際比能量和理論比能量的關系可表示如下:
W實=W理?KV?KR?Km
式中KV電壓效率;KR反應效率;Km質量效率。
電壓效率是指電池的工作電壓與電動勢的比值。電池放電時,由于電化學極化、濃差極化和歐姆壓降,工作電壓小于電動勢。
反應效率表示活性物質的利用率。
電池的比能量是綜合性指標,它反映了電池的質量水平,也表明生產廠家的技術和管理水平。
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