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铅酸蓄电池的性能指数
2022-02-17 16:33:023

开路电压

    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的正极的电极电势与负极电极电势之差。

工作电压

    工作电压指电池接通负载后在放电过程中显示的电压,又称放电电压。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。

容量

    电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量,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理论容量,额定容量,实际容量。

    理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电池,常用比容量的概念,即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量,单位为Ah/1或Ah/kg。

    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,其值小于理论容量。

    额定容量也叫保证容量,是按国家或有关部门颁布的标准,保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。

 

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lkg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lkg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。

    反应交通用性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。

功率与比功率

    电池的功率是指电池在一定放电制度下,于单位时间内所给出能量的大小,单位为W(瓦)或kW(千瓦)。单位质量电池所能给出的功率称为比功率,单位为W/kg或kW/kg。比功率也是电池重要的性能指标之一。一个电池比功率大,表示它可以承受大电流放电。

蓄电池的比能量和比功率性能是电池选型时的重要参数。因为电池要与用电的仪器、仪表、电动机器等互相配套,为了满足要求,首先要根据用电设备要求功率大小来选择电池类型。当然,最终确定选用电池的类型还要考虑质量、体积,比能量、使用的温度范围和价格等因素

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,常随电流密度和温度都在不断地改变。

电池的使用寿命

    在规定条件下,某电池的有效寿命期限称为该电池的使用寿命。蓄电池发生内部短路或损坏而不能使用,以及容量达不到规范要求时蓄电池使用失效,这时电池的使用寿命终止。蓄电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。使用期限是指蓄电池可供使用的时间,包括蓄电池的存放时间。使用周期是指蓄电池可供重复使用的次数。

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