鉛酸蓄電池基本知識(shí)Word版

1、傳播優(yōu)秀Word版文檔 ，希望對(duì)您有幫助，可雙擊去除！鉛酸蓄電池基本知識(shí)電池：通過化學(xué)反應(yīng)提供直流電能的電化學(xué)裝置電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的裝置，它主要通過化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中，當(dāng)連接在某一外部載體上時(shí)，通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能來提供電能。Cell 和 Battery的區(qū)別： Cell 是指一般的小型和單個(gè)電池，更強(qiáng)調(diào)單個(gè)單元; Battery是指蓄電池和電池組,更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)或者組; Battery 運(yùn)用得更加廣泛，是電池的通用名稱 ，包括鋰電池、鎳氫電池、蓄電池、干電池等等。一次電池與二次電池

2、的異同點(diǎn)：一次電池只能放電一次，二次電池(也叫可充電電池)，可反復(fù)充放電循環(huán)使用，可充電電池在放電時(shí)電極體積和結(jié)構(gòu)之間發(fā)生可逆變化，一次電池的質(zhì)量比容量和體積比容量均大于一般充電電池，但內(nèi)阻遠(yuǎn)比二次電池大，因此負(fù)載能力較低，另外，一次電池的自放電遠(yuǎn)小于二次電池。電池種類一次電池：不可充電，如鋅錳、堿性、鋰電池二次電池：可充電，如鉛酸、鎳氫、鋰離子電池高級(jí)電池：結(jié)構(gòu)特殊，性能卓越，如鋅空電池，以空氣做正極，體積很小，用于助聽器。燃料電池：Fuel Cell, FC, 將存在于燃料(氫氣)和氧化劑(氧氣)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不是蓄電池，是發(fā)電機(jī)，1839年由英國的Grove發(fā)明 。太陽能電

3、池：物理電源，通過光電效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 ，1883年Charles發(fā)明首塊太陽能電池 ，前景廣闊，目前成本高，限制了應(yīng)用。電池由外殼、正極、負(fù)極、端子、隔膜等組成 外殼：一般是塑料或金屬材質(zhì) 正極：電流的流出端 負(fù)極：電流的流入端 端子：內(nèi)部與活性物質(zhì)相連，外接用電器 隔膜：防止 正、負(fù)極短路，并提供電子的內(nèi)部傳遞通道蓄電池：蓄電池(Storage Battery),也稱二次電池,是通過充電將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能貯存起來，使用時(shí)再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能釋放出來的化學(xué)電源裝置。鉛酸蓄電池：鉛酸蓄電池，又稱鉛蓄電池，是蓄電池的一種，電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一

4、種蓄電池。荷電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛；放電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。一般分為開口型電池及閥控型電池兩種。前者需要定期注酸維護(hù)，后者為免維護(hù)型蓄電池。按電池型號(hào)可分為小密、中密及大密。主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜等等。鉛酸蓄電池(Lead-Acid Battery, LAB)，是指正負(fù)極活性物質(zhì)分別 是鉛和二氧化鉛、由硫酸水溶液做電解液的二次電池。分富液式和貧液式兩大類，貧液式就是目前廣泛應(yīng)用的閥控式密閉鉛酸蓄電池，事實(shí)上它不并是完全密閉的。 主要應(yīng)用于交通、通信、后備電源等領(lǐng)域。 具有價(jià)格低廉、可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。 由于鉛對(duì)人體有害、硫酸污染環(huán)境、腐蝕

5、設(shè)備，因此應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。雖然有被鎳氫、鋰離子電池等取代的趨勢(shì)，但由于價(jià)格、安全、可靠性等原因仍將長(zhǎng)期占據(jù)二次電池的大部分市場(chǎng)。鉛酸蓄電池工作原理閥控式鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu) 構(gòu)成閥控鉛酸蓄電池的主要部件是正負(fù)極板、電解液、隔膜、電池殼和蓋、安全閥，此外還一些零件如端子、連接條、極柱等。閥控式鉛酸蓄電池的設(shè)計(jì)1 板柵合金的選擇參加電池反應(yīng)的活性物質(zhì)鉛和二氧化鉛是疏松的多孔體，需要固定在載體上。通常，用鉛或鉛基合金制成的柵欄片狀物為載體，使活性物質(zhì)固定在其中，這種物體稱之為板柵。它的作用是支撐活性物質(zhì)并傳輸電流。11正板柵合金閥控電池是一種新型電池，使用過程中不用加酸加水維護(hù)，要求正板柵合金耐腐

6、蝕性好，自放電小，不同廠家采用的正板柵合金并不完全相同，主要有：鉛鈣、鉛鈣錫，鉛鈣錫鋁、鉛銻鎘等。不同合金性能不同，鉛鈣。鉛鈣錫合金具有良好的浮充性能，但鉛鈣合金易形成致密的硫酸鉛和硫酸鈣阻擋層使電池早期失效，合金抗蠕變性差，不適合循環(huán)使用。鉛-鈣-錫-鋁、鉛-銻-鎘各方面性能相對(duì)比較好，既適合浮充使用，又適合循環(huán)使用。正極由網(wǎng)格狀金屬板柵上涂覆鉛膏組成，鉛膏是正極活性物質(zhì)，主要成分是氧化鉛，紅棕色 正極活性物質(zhì)的泥化失效以及正極板柵的腐蝕是VRLA失效的重要原因 正極板一般較厚，以應(yīng)對(duì)活性物質(zhì)的泥化脫落，而且比負(fù)極板少一片，常溫低率放電時(shí)，電池容量受限于正極。 二氧化鉛有-PbO2和-PbO

7、2兩種晶體： -PbO2是斜方晶系，晶粒較大，可以形成網(wǎng)絡(luò)或骨骼，使正極活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)完整從而有較長(zhǎng)的壽命。 -PbO2是正方晶系，晶粒較小因此有更大的比表面積，放電時(shí)給出的容量是-PbO2的1.53倍。 電池壽命初期，活性物質(zhì)以-PbO2為主，壽命末期以-PbO2為主： 電池壽命初期，正極活性物質(zhì)以為-PbO2主，放電時(shí)-PbO2生成PbSO4，充電時(shí)PbSO4生成-PbO2 ，因此在初期循環(huán)中電池的容量越來越高。隨著循環(huán)的進(jìn)行，-PbO2的比例增加，活性物質(zhì)間的結(jié)合慢慢減弱，充電過程中在析氧的沖擊下，正極活性物質(zhì)密度下降，最后軟化成泥狀物脫落，導(dǎo)致壽命終止。由于-PbO2有較好的機(jī)械強(qiáng)度和

8、結(jié)構(gòu)，由其形成的多晶網(wǎng)絡(luò)可作為活性物質(zhì)的骨骼，而-PbO2有較小的尺寸和較大的比表面積，可給出較大的比容量，二者最優(yōu)的比例是0.8，此時(shí)電池有最好的深放電性能。 12負(fù)板柵合金閥控電池負(fù)板柵合金一般采用鉛-鈣合金，盡量減少析氫量。負(fù)極由負(fù)極板柵及涂覆其上的負(fù)極活性物質(zhì)組成，負(fù)極活性物質(zhì)主要是海綿狀金屬鉛，呈金屬灰色。低溫(-15)、高率(1HR)放電時(shí)，電池容量受限于負(fù)極，原因是鉛電池的鈍化即生成的硫酸鉛將電解液與活性物質(zhì)隔離。 負(fù)極添加劑主要包括膨脹劑、阻化劑： 膨脹劑：防止在循環(huán)過程中負(fù)極活性物質(zhì)表面積收縮，同時(shí)起去鈍化作用，常用的無機(jī)膨脹劑是硫酸鋇、乙炔黑等，有機(jī)膨脹劑腐殖酸、木質(zhì)素等

9、阻化劑：提高析氫過電位，阻滯鉛電池在制造過程中的氧化 負(fù)極的不可逆硫酸鹽化是電池提前失效的重要原因之一。 不可逆硫酸鹽化：簡(jiǎn)稱硫化，是負(fù)極活性物質(zhì)在一定條件下生成堅(jiān)硬而粗大的、幾乎不溶解的硫酸鉛，所以在充電時(shí)不能轉(zhuǎn)化為海綿狀鉛，使電池容量大大降低的現(xiàn)象。 原因：通常是長(zhǎng)期充電不足或放電狀態(tài)下長(zhǎng)期儲(chǔ)存等使用或維護(hù)不當(dāng)造成。 防止：及時(shí)充電，不要過放電。2板柵厚度 正極板厚度決定電池壽命，極板厚度與電池預(yù)計(jì)壽命的關(guān)系見下表： 正板柵厚度（mm）循環(huán)壽命（次） 10h率80%放電深度，25預(yù)計(jì)浮充壽命（年） （正常浮充使用） 201502 302574 344006 45800123 正負(fù)極活性物質(zhì)

10、比例鉛酸蓄電池設(shè)計(jì)上正負(fù)極活性物質(zhì)利用率一般按3033計(jì)算，正負(fù)極活性物質(zhì)比例為1：1，實(shí)際應(yīng)用中，負(fù)極活性物質(zhì)利用率一般比正極高，對(duì)于閥控鉛酸蓄電池，考慮到氧再化合的需要，負(fù)極活性物質(zhì)設(shè)計(jì)過量，一般宜為1：1012。4 隔膜的選擇 閥控鉛酸蓄電池中隔膜采用的是玻璃纖維棉（AGM），應(yīng)該具有如下特征： 優(yōu)良的耐酸性能和抗氧化能力； 厚度均勻一致，外觀無針孔、無機(jī)械雜質(zhì)； 孔徑小且孔率大； 優(yōu)良的吸收和保留電解液能力； 電阻??； 具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，以保證工藝操作要求； 雜質(zhì)含量低，尤其是鐵、銅的含量要低。5 殼蓋結(jié)構(gòu)和材料選擇閥控電池殼蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是強(qiáng)度設(shè)計(jì)，散熱設(shè)計(jì)和蓋上的極柱密封設(shè)計(jì)。強(qiáng)

11、度設(shè)計(jì)要求電池外壁在緊裝配和承受內(nèi)氣壓時(shí)外壁不應(yīng)有明顯的氣脹變形，對(duì)于PP外殼，應(yīng)加鋼殼加固，對(duì)于2V系列電池，ABS和PVC外殼，壁厚一般要達(dá)到810mm。散熱設(shè)計(jì)要求電池外殼散熱面積大、材料導(dǎo)熱性好且壁厚越薄越好。殼體結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只需考慮強(qiáng)度和蓋子封裝配合即可。6 殼蓋密封和極柱密封結(jié)構(gòu) 電池殼蓋密封分為熱封和膠封，熱封是最可靠的密封方式，PP材料采用熱封；ABS和PVC材料一般采用膠封，膠封關(guān)鍵是要采用合適的環(huán)氧樹脂。 極柱密封技術(shù)是閥控電池生產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，不同的廠家采用的方式不完全相同。7 電解液 閥控電池電解液中硫酸含量一般按理論量的1.5倍設(shè)計(jì)，電解液比重一般為130g/

12、m1左右。密度為1.200 g/cm31.350g/cm3的稀硫酸水溶液。8 安全閥 安全閥是閥控電池的一個(gè)關(guān)鍵部件，安全閥質(zhì)量的好壞直接影響電池使用壽命，均勻性和安全性。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和閥控電池的使用情況，安全閥應(yīng)滿足如下技術(shù)條件： 單向開閥； 單向密封，可防止空氣進(jìn)入電池內(nèi)部； 同一組電池各安全閥之間的開閉壓力之差不應(yīng)超過平均值的20； 壽命不應(yīng)低于15年； 濾酸，可防止酸和酸霧從安全閥排氣口排出； 隔爆，電池外部遇明火時(shí)電池內(nèi)部不應(yīng)引爆； 抗震，在運(yùn)輸和使用期間，安全閥不會(huì)因震動(dòng)和多次開閉而松動(dòng)失效； 耐酸；耐高、低溫。高端電池有時(shí)配備排氣孔和導(dǎo)氣管，保證電池柜內(nèi)氫氣的零積累。鉛酸蓄電池種

13、類富液式：不能臥式放置，需經(jīng)常加水加酸和調(diào)整酸的濃度等復(fù)雜維護(hù)；酸液揮發(fā)會(huì)污染環(huán)境并腐蝕設(shè)備。 涂膏式極板：工藝簡(jiǎn)單，是最古老的鉛蓄。 管式正極板：壽命長(zhǎng)，主要是OPzS型。閥控式：也叫貧液式，電池以安全閥密封，內(nèi)壓過大時(shí)開閥排氣，內(nèi)部無游離酸。 AGM(Absorbed Glass Mat)：目前使用最廣的技術(shù)，吸附電解液的AGM做隔離板。 膠體(Gel)：低溫性能更好，壽命更長(zhǎng)。 閥控式密封鉛酸蓄電池的定義-Valve Regulated Lead Acid Battery (VRLA)。 蓄電池正常使用時(shí)保持氣密和液密狀態(tài)。當(dāng)內(nèi)部氣壓超過預(yù)定值時(shí)，單向安全閥自動(dòng)開啟釋放氣體。當(dāng)內(nèi)部氣壓降

14、低后，安全閥自動(dòng)閉合使其密封，防止外部空氣進(jìn)入蓄電池內(nèi)部。蓄電池在使用壽命期間，正常使用情況下無需補(bǔ)加電解液。蓄電池具有防爆、防酸霧、耐過充電能力。1938年Dassler提出的氣體復(fù)合原理是VRLA的理論基礎(chǔ)。1957年德國陽光公司的膠體(GEL)技術(shù)和1971年美國Gates公司的AGM技術(shù)是VRLA的實(shí)踐基礎(chǔ)。 目前主要有AGM技術(shù)和GEL技術(shù)兩種。1.AGM 電池： Absorbed Glass Mat采用吸附式玻璃纖維作隔膜，電解液吸附于極板和隔膜，電池內(nèi)無流動(dòng)電解液。AGM電池可以立式或臥式安裝。2.GEL 電池： 膠體電池采用SiO2作凝固劑。電解液吸附于極板和膠體內(nèi)，膠體電池一

15、般立式安裝。常識(shí)備注：VRLA蓄電池一般情況下都是指AGM電池，膠體電池都需特別指明密封蓄電池sealedcell：當(dāng)蓄電池在規(guī)定的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)工作時(shí)保持密封狀態(tài)，但是內(nèi)部壓力超過規(guī)定值時(shí)，允許氣體通過一個(gè)可復(fù)位或不可復(fù)位的壓力釋放裝置逸出。全密封蓄電池hermeticallysealedcell沒有壓力釋放裝置的一種蓄電池。免維護(hù)蓄電池maintenance-freebattery在規(guī)定的運(yùn)行條件下，使用期間不需要維護(hù)的一種蓄電池。大中小密電壓平均電壓meanvoltage在充電或放電期間，電壓的平均值。充電終止電壓end-of-chargevoltage在規(guī)定的恒流充電期間，蓄電池達(dá)到完全充

16、電時(shí)的電壓。放電終止電壓額定電壓 最常見的是12V系列，2V的主要應(yīng)用在工業(yè)上，6V的不常見，用于某些設(shè)備如醫(yī)療設(shè)備等。一個(gè)鉛酸蓄電池額定電壓等于2V乘以cell（小格子）數(shù)。 開路電壓(Open Circuit Voltage, OCV)最大意義在于能衡量電池的荷電狀態(tài)(State of Charge, SOC)，需要在充電或放電結(jié)束后兩小時(shí)測(cè)量，因廠商、應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)等因素，100%SOC的電壓不同。終止電壓 Final Voltage, F.V.，為了保護(hù)電池，放電至F.V.時(shí)應(yīng)停止放電終止電壓與放電電流大小有關(guān)：電流越小，終止電壓越高， 0.1C放電的F.V.一般為1.80VPC。充電

17、電壓 分均充(Boost)和浮充(Float)，充電電壓值主要跟電解液濃度有關(guān)。 均充電壓：25時(shí)約為2.35VPC，充電速度快，根據(jù)電流不同，可在510小時(shí)內(nèi)充滿電 浮充電壓：25時(shí)一般為2.232.27VPC，在該電壓下充電速度和自放電速度相當(dāng) 溫度不同時(shí)，電壓應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整，叫做溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償系數(shù) 環(huán)境溫度變化1時(shí)充電電壓的改變值叫溫補(bǔ)系數(shù)，通常為-24mV/ 該值為負(fù)表示溫度升高時(shí)充電電壓降低 溫度補(bǔ)償范圍一般為050重量 可以用來衡量電池的含鉛量，VRLA含鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約60%，12V100Ah電池質(zhì)量約33千克 。一致性 串聯(lián)使用時(shí)，某些落后電池會(huì)使整組電池容量降低、使用壽命縮短

18、，先進(jìn)的制造工藝提高電池的一致性。容量容量（battery）capacity在規(guī)定的條件下，完全充電的蓄電池能夠提供的電量，通常用安時(shí)（A.h）表示。電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量，以符號(hào)C表示。常用的單位為安培小時(shí)，簡(jiǎn)稱安時(shí)(Ah)或毫安時(shí)(mAh)。電池的容量可以分為理論容量，額定容量，實(shí)際容量。理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計(jì)算而得的最高理論值。為了比較不同系列的電池，常用比容量的概念，即單位體積或單位質(zhì)量電池所能給出的理論電量，單位為Ah/1或Ah/kg。 實(shí)際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積，單位為Ah，其值小于理論容量

19、。額定容量也叫保證容量，是按國家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電池在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的容量。額定容量在一定標(biāo)準(zhǔn)下，由生產(chǎn)廠商定義的電池的容量 通信用鉛酸電池的額定標(biāo)準(zhǔn)是25時(shí)以10HR放電至1.80VPC實(shí)際容量因溫度、放電率和終止電壓的不同而不同。實(shí)際容量要大于額定容量才算合格，才能出廠。標(biāo)稱容量nominalcapacity用來鑒別蓄電池適當(dāng)?shù)慕频陌矔r(shí)電量。放電放電深度是指放出電量占電池額定容量的百分比(Depth of Discharge, DOD)；不同放電深度下，電池的循環(huán)壽命差異較大，放電深度越深，壽命越短。深度放電電池在使用時(shí)，放出容量一般要求不得超過其額定容量的

20、80%，當(dāng)電池放出容量超過80%時(shí)，我們說電池發(fā)生了深度放電。 當(dāng)電池放出容量達(dá)到80%時(shí)，叉車上的容量顯示器就進(jìn)入了紅燈區(qū)域，此時(shí)應(yīng)該立即前往充電場(chǎng)所進(jìn)行充電。 深度放電對(duì)電池的危害：易硫化、易使極板膨脹變形活性物質(zhì)脫落致使容量下降、壽命縮短等。自放電self-discharge當(dāng)蓄電池不與外電路連接時(shí)，由于蓄電池內(nèi)自放反應(yīng)而引起化學(xué)能的損失。電池非因工作原因而發(fā)生的放電現(xiàn)象，稱為自放電。電池自放電通常有以下幾個(gè)方面的原因：過量補(bǔ)水造成電解液益出，表面放電；加入含有雜質(zhì)的酸或水；長(zhǎng)期放置導(dǎo)致電解液分層。自放電的危害：能量損失、易硫化。放電率dischargerate蓄電池放電用安培表示的電流

21、。過充電overcharge完全充電后仍連續(xù)的充電。蓄電池初充電第一階段：用0.1C5安電流，充電至電池的端電壓普遍升到2.40V；第二階段：用0.05C5安電流充電至電解液劇烈冒升氣泡，電壓與密度穩(wěn)定（23）h不變，且充電量達(dá)到額定容量的（4.55）倍。 正常充電經(jīng)過初充電正常使用的電池，再進(jìn)行充電稱為“正常充電”正常充電分兩個(gè)階段：第一階段：用0.14C5安電流，充電至電池的端電壓普遍升到2.40V；第二階段：用0.07C5安電流充電至電解液劇烈冒升氣泡，電壓與密度穩(wěn)定（23）h不變，充電量為上次放電量的1.2倍左右，但新電池前5次的充電量應(yīng)為上次放電量的1.5倍左右。恒流充電法一般采用1

22、0h率或20h率電流進(jìn)行恒定電流充電。 分段恒流充電法一般開始時(shí)用3h率5h率電流進(jìn)行充電，當(dāng)端電壓達(dá)到約2.4V以上時(shí)，或者液溫顯著升高時(shí)，將電流降到10h率20h率電流繼續(xù)充電（又稱遞減電流充電法）。恒壓充電法按每個(gè)單體電池以2.3V2.5V恒定電壓進(jìn)行，因此充電初期電流相當(dāng)大，隨著充電的進(jìn)行，電流逐漸減少，在終期幾乎無電流通過。 限流恒壓智能充電法首先設(shè)定恒定電流充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到一定值后，自動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓充電，充電電流隨著充電時(shí)間的延長(zhǎng)不斷減少。目前比較好的充電機(jī)，在充好電后，再增加12個(gè)脈沖充電，即充一小時(shí)，停一小時(shí)，再充一小時(shí)。 補(bǔ)充充電法除了浮充電以外，盡管正常的充電進(jìn)行的很好，但

23、在擱置一段時(shí)間以后，由于自放電而使容量減少，因此根據(jù)擱置時(shí)間的長(zhǎng)短，以10h率20h率電流予以適當(dāng)?shù)某潆?，稱為補(bǔ)充充電。蓄電池做備用時(shí)，充電后長(zhǎng)期擱置不用時(shí)，應(yīng)定期（如一個(gè)月）進(jìn)行補(bǔ)充充電。 均衡充電法先將電池進(jìn)行正常充電，待充電完畢，靜置一小時(shí)，再用正常充電第二階段的電流繼續(xù)充電，直到產(chǎn)生劇烈氣泡時(shí)，停充一小時(shí)。如此反復(fù)數(shù)次，直至電壓、密度保持不變，于間歇后再進(jìn)行充電便立即產(chǎn)生劇烈氣泡為止。 內(nèi)阻電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化與濃差極化。內(nèi)阻的存在，使電池放電時(shí)的端電壓低于電池電動(dòng)勢(shì)和開路電壓，充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開路電壓。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過程中隨時(shí)

24、間不斷變化，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成、電解液濃度和不斷地改變。 歐姆電阻遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系，常隨電流密度和溫度都在不斷地改變。內(nèi)阻一般在充滿電的狀態(tài)下以1000Hz的交流電測(cè)量?jī)?nèi)阻反映了電池用料的純度， 內(nèi)阻小的電池壽命長(zhǎng) 12V100Ah電池的內(nèi)阻約3.56m ，2V系列的、容量大的電池內(nèi)阻更小。能量 電池的能量：一定放電條件下蓄電池所能給出的電能。單位：Wh 瓦時(shí) 比能量：電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出的電能。單位：Wh/Kg 比能量反映了電池活性物質(zhì)的利用率，同時(shí)也反映了電池的質(zhì)量水平和制造商的技術(shù)和管理水平。 電池的能量分為理論能量和實(shí)際能量。理論能量

25、W理可用理論容量和電動(dòng)勢(shì)(E)的乘積表示，即 W理=C理E 電池的實(shí)際能量為一定放電條件下的實(shí)際容量C實(shí)與平均工作電壓U平的乘積，即 W實(shí)=C實(shí)U平 常用比能量來比較不同的電池系統(tǒng)。比能量是指電池單位質(zhì)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(shí)際比能量之分。前者指lkg電池反應(yīng)物質(zhì)完全放電時(shí)理論上所能輸出的能量。實(shí)際比能量為lkg電池反應(yīng)物質(zhì)所能輸出的實(shí)際能量。 由于各種因素的影響，電池的實(shí)際比能量遠(yuǎn)小于理論比能量。實(shí)際比能量和理論比能量的關(guān)系可表示如下： W實(shí)：W理KVKRKm式中Kv-電壓效率； KR-反應(yīng)效率； Km質(zhì)量效率。 電壓效率是指電池的

26、工作電壓與電動(dòng)勢(shì)的比值。電池放電時(shí)，由于電化學(xué)極化、濃差極化和歐姆壓降，工作電壓小于電動(dòng)勢(shì)。 反應(yīng)交通用性表示活性物質(zhì)的利用率。電池的比能量是綜合性指標(biāo)，它反映了電池的質(zhì)量水平，也表明生產(chǎn)廠家的技術(shù)和管理水平。功率和比功率 功率是指電池在一定條件下于單位時(shí)間所能給出的能量的大小，單位：W或KW 比功率是單位質(zhì)量電池所能給出的功率，其單位為 W/Kg 或 KW/Kg。 比功率越大表示電池可以承受大電流放電。蓄電池的比能量和比功率性能是電池選型時(shí)的重要參數(shù)。因?yàn)殡姵匾c用電的儀器、儀表、電動(dòng)機(jī)器等互相配套，為了滿足要求，首先要根據(jù)用電設(shè)備要求功率大小來選擇電池類型。當(dāng)然，最終確定選用電池的類型還要

27、考慮質(zhì)量、體積，比能量、使用的溫度范圍和價(jià)格等因素。電池的使用壽命 在規(guī)定條件下，某電池的有效壽命期限稱為該電池的使用壽命。蓄電池發(fā)生內(nèi)部短路或損壞而不能使用，以及容量達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)蓄電池使用失效，這時(shí)電池的使用壽命終止。電池的使用壽命包括：使用期限和使用周期。 使用期限指電池可供使用的時(shí)間，包括電池的存放時(shí)間。 使用周期是指蓄電池可供重復(fù)使用的次數(shù)。極板硫酸鹽化 鉛酸蓄電池在正常放電情況下，正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)（PbO2及Pb)，大都變?yōu)樗绍浀牧蛩徙U小晶體。這些小晶體均勻分布在多孔的極板上，在充電時(shí)很容易和電解液接觸，起化學(xué)反應(yīng)而恢復(fù)為原來的二氧化鉛和絨狀鉛，但如果維護(hù)管理不當(dāng)，極板上的

28、硫酸鉛結(jié)晶，就會(huì)逐漸形成為體積大而又導(dǎo)電不良的粗結(jié)晶硫酸鉛，甚至可以結(jié)成面積較大，幾乎不溶于電解液較為堅(jiān)實(shí)的硫酸鉛結(jié)晶層，附在極板表面，造成極板硬化。這種結(jié)晶導(dǎo)電性差，體積大，會(huì)堵塞極板的微孔，妨礙電解液的滲透，增加了極板電阻，并在以后一般充電中，很難使其恢復(fù)原狀，這樣就使極板上的活性物質(zhì)減少，容量降低，嚴(yán)重時(shí)將使極板失去可逆作用而損壞。這就是所謂極板的硫酸鹽化。Active Material The active electro-chemical materials used in the manufacture of positive and negative electrodes.Amb

29、ient Temperature The prevailing surface temperature to which a battery is exposed.Ampere Unit of measurement for electric current.Ampere-Hour The product of current (amperes) multiplied by time (hours).Used to indicate the capacity of a battery. Also Amp. Hr. or A.H.BatteryTwo or more cells connecte

30、d together, most typically in series.C Used to signify a charge or discharge rate equal to the capacity of a battery divided by one hour. Thus C for a 1600 mAh battery would be 1.6 A. C/5 for the same battery would be 320 mA and C/10 would be 160 mA.Capacity The electrical energy available from a ce

31、ll or battery expressed in ampere-hours. Available capacity: ampere-hours that can be discharged from a battery based on its state of charge, rate of discharge, ambient temperature, and specified cut-off voltage. Rated capacity (“C”): the discharge capacity the manufacturer states may be obtained at

32、 a given discharge rate and temperature. Capacity fade: the loss of capacity due to inadequate recharging.Cell The basic building block of a battery. The nominal voltage of a lead-acid cell is 2 volts. Cell reversal: the act of driving a cell into reverse polarity by excessive discharge. Primary cel

33、l: cell or battery that can be discharged only once. Secondary cell: the process is reversible so that charging and discharging may be repeated over and over.Charge The conversion of electrical energy to chemical energy; the process which restores electrical energy to a cell or battery. Charge reten

34、tion: a batterys ability to hold a charge. It diminishes during storage. Charge acceptance: quantifies the amount of electric charge that accumulates in a battery. Float charge: maintains the capacity of a cell or battery by applying a constant voltage.Charge (Continued) Trickle charge: maintains th

35、e capacity of a cell or battery by applying a small constant current. Charge equalization: brings all of the cells in a battery or string to the same state of charge.Closed Circuit Voltage Test A test method in which the battery is briefly discharged at a constant current while the voltage is measur

36、ed.Cutoff Voltage The final voltage of a cell or battery at the end of charge or discharge.Cycle A single charge and discharge of a cell or battery.Deep CycleA cycle in which the discharge continues until the battery reaches its cut-off voltage, usually 80% of discharge.Direct Current (DC) The type

37、of electrical current that a battery can supply. One terminal is always positive and the other always negative.Discharge The process of drawing current from a battery. Deep Discharge: the discharge of a cell or battery to between 80% and 100% of rated capacity. Depth of Discharge: the amount of capa

38、city typically expressed as a percentage - removed during discharge. Self Discharge: the loss of capacity while stored or while the battery is not in use. Self Discharge Rate: the percent of capacity lost on open circuit over a specified period of time.DrainThe withdrawal of current from a battery.E

39、lectrode Positive or negative plate containing materials capable of reacting with electrolyte to produce or accept current.Electrolyte Conducts ions in a cell. Lead acid batteries use a sulfuric acid solution.End of Charge VoltageThe voltage reached by the cell or battery at the end of charge, while

40、 the charger is still attached.Energy DensityRatio of battery energy to volume or weight expressed in Watthours per cubic inch or pound.Gas Recombination The process by which oxygen gas generated from the positive plate during the final stage of charge is absorbed into the negative plate, preventing

41、 loss of water.High Rate Discharge A very rapid discharge of the battery. Normally in multiples of C (the rating of the battery expressed in amperes).Impedance The resistive value of a battery to an AC current expressed in ohms (). Generally measured at 1000 Hz at full charge.Internal Resistance The

42、 resistance inside a battery which creates a voltage drop in proportion to the current draw.Negative Terminal The terminal of a battery from which electrons flow in the external circuit when a battery discharges. See Positive TerminalNominal Voltage / Nominal Capacity The nominal value of rated volt

43、age / the nominal value of rated capacity. The nominal voltage of a lead-acid battery is 2 volts per cell.Open Circuit VoltageThe voltage of a battery or cell when measured in a no load condition.OverchargeThe continuous charging of a cell after it achieves 100% of capacity. Battery life is reduced

44、by prolonged overcharging.Parallel ConnectionConnecting a group of batteries or cells by linking all terminals of the same polarity. This increases the capacity of the battery group.PolarityThe charges residing at the terminals of the battery.Positive TerminalThe terminal of a battery toward which e

45、lectrons flow through the external circuit when the cell discharges. See Negative Terminal.Rated Capacity The capacity of the cell expressed in amperes. Commonly, a constant current for a designated number of hours to a specified depth of discharge at room temperature.RecombinationThe state in which

46、 the gasses normally formed within the battery cell during its operation are recombined to form water.Series Connection The connection of a group of cells or batteries by linking terminals of opposite polarity. This increases the voltage of the battery group.Self DischargeThe loss of capacity of a battery while in stored or unused condition without external drain.Separator Material isolating p