铅酸蓄电池参数

铅酸蓄电池参数 铅酸蓄电池参数 2010/9/21 9:32:25 铅酸蓄电池参数 铅酸蓄电池的电性能用下列参数量度：电池电动势、开路电压、终止电压、工作电压、放电电流、容量、电池内阻、储存性能、使用寿命（浮充寿命、充放电循环寿命）等。 我们需要充分理解铅酸蓄电池参数，这样可以使我们很好地来挑选适合的铅酸蓄电池，也可以很好地来使用铅酸蓄电池。 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，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。 　　 　　（1）额定容量 　　 　　额定容量是电池规定在在25℃环境温度下，以10小时率电流放电，应该放出最低限度的电量(Ah)。 　　 　　a、放电率。放电率是针对蓄电池放电电流大小，分为时间率和电流率。 　　 　　放电时间率指在一定放电条件下，放电至放电终了电压的时间长短。依据IEC标准，放电时间率有20，10，5，3，1，0.5小时率及分钟率，分别表示为：20Hr，10Hr，5Hr，3Hr，2Hr，1Hr，0.5Hr等。 　　 　　b、放电终止电压。铅蓄电池以一定的放电率在25℃环境温度下放电至能再反复充电使用的最低电压称为放电终了电压。大多数固定型电池规定以10Hr放电时（25℃）终止电压为1.8V/只。终止电压值视放电速率和需要而夫定。通常，为使电池安全运行，小于10Hr的小电流放电，终止电压取值稍高，大于10Hr的大电流放电，终止电压取值稍低。在通信电源系统中，蓄电池放电的终止电压，由通信设备对基础电压要求而定。 　　 　　放电电流率是为了比较标称容量不同的蓄电池放电电流大小而设立的，通常以10小时率电流为标准，用I10表示，3小时率及1小时率放电电流则分别以I3、I1表示。 　　 　　c、额定容量。固定铅酸蓄电池规定在25℃环境下，以10小时率电流放电至终了电压所能达到的额定容量。10小时率额定容量用C10表示。10小时率的电流值为 　　 　　其它小时率下容量表示为： 　　 　　3小时率容量(Ah)用C3表示，在25℃环境温度下实测容量(Ah)是放电电流与放电时间(h)的乘积，阀控铅酸固定型电池C3和I3值应该为 　　 　　C3=0.75C10(Ah) 　　 　　I3=2.5I10(h) 　　 　　1小时定容量(Ah)用C1表示，实测C1和I1值应为 　　 　　C1=0.55C10(Ah) 　　 　　I1=5.5I10(h) 　　 　　（2）实际容量 　　 　　实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为Ah。 　　 　　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增加而增大，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。 　　 　　对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。 　　 　　 　　铅酸蓄电池参数还很多，但是储存性能是非常重要的，它关系到铅酸蓄电池到底可以储存多少电量。蓄电池在贮存期间，由于电池内存在杂质，如正电性的金属离子，这些杂质可与负极活性物质组成微电池，发生负极金属溶解和氢气的析出。又如溶液中及从正极板栅溶解的杂质，若其标准电极电位介于正极和负极标准电极电位之间，则会被正极氧化，又会被负极还原。所以有害杂质的存在，使正极和负极活性物质逐渐被消耗，而造成电池丧失容量，这种现象称为自放电。