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電池容量及影響因素詳解
電池容量按照不同條件分為實(shí)踐容量、理論容量與額定容量,電池容量C的核算式為C=∫t0It1dt(在t0到t1時(shí)間內(nèi)對電流I積分),電池分正負(fù)極。
電池容量的分類
電池容量按照不同條件分為實(shí)踐容量、理論容量與額定容量。
在某一放電率下于25℃放電至中止電壓所提的最低極限的容量是規(guī)劃與出產(chǎn)時(shí)的規(guī)矩的電池的容量,這叫做某一放電率RH的額定容量。
電池容量一般以AH(安培小時(shí))核算,另一種是以CELL(單位極板)幾瓦(W)核算。(W/CELL)
1.Ah(安培小時(shí))核算,放電電流(恒流)I×放電時(shí)間(小時(shí))T。例如7AH電池假設(shè)接連放電電流0.35A,那么時(shí)間可接連20小時(shí)。
2.充電時(shí)間以15小時(shí)為標(biāo)準(zhǔn),充電電流為電池容量的1/10,快速充電會(huì)減少電池壽命。
電池容量是指電池存儲(chǔ)電量的大小。電池容量的單位是mAh,中文名稱是毫安時(shí)(在衡量大容量電池如蓄電池時(shí),為了便利起見,一般用Ah來標(biāo)明,中文名是安時(shí),1Ah=1000mAh)。若電池的額定容量是1300mAh,即130mA的電流給電池放電,那么該電池可以繼續(xù)作業(yè)10小時(shí)(1300mAh/130mA=10h);假設(shè)放電電流為1300mA,那供電時(shí)間就只要1小時(shí)左右(實(shí)踐作業(yè)時(shí)間因電池的實(shí)踐容量的個(gè)別差異而有一些不同)。這是理想狀態(tài)下的分析,數(shù)碼設(shè)備實(shí)踐作業(yè)時(shí)的電流不或許始終恒定在某一數(shù)值(以數(shù)碼相機(jī)為例,作業(yè)電流會(huì)因?yàn)長CD顯示屏、閃光燈等部件的打開或關(guān)閉而發(fā)作較大的改變),因此電池能對某個(gè)設(shè)備的供電時(shí)間只能是個(gè)大約值,而這個(gè)值也只要通過實(shí)踐操作相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來估計(jì)。
容量單位
通常我們講電池容量是以安時(shí)為單位,這是根據(jù)現(xiàn)已承認(rèn)的某一個(gè)電池。
比如我們說這塊手機(jī)電池容量是多少;這塊電瓶車電池容量是多少,都是分別針對不同電池來說的。針對電池電壓現(xiàn)已承認(rèn),而沒有考慮實(shí)踐電壓,只要說安時(shí)就能代表這塊電池容量。
然而有關(guān)不同電壓的電池,我們就不能單純的用安時(shí)來代表容量,比如一塊12V20AH的電池,一塊15V20AH的電池,哪怕都是20AH,供應(yīng)相同功率負(fù)載,設(shè)備都能正常作業(yè),但繼續(xù)時(shí)間是不相同的,所以標(biāo)準(zhǔn)容量應(yīng)該以功為單位。
再舉個(gè)比如,一個(gè)設(shè)備能支撐12V、也能支撐24V,用一塊12V(20AH)電池供電,能供應(yīng)一個(gè)小時(shí),那么用兩塊串聯(lián)會(huì)變成24V(20AH)其間安時(shí)沒有新增,但繼續(xù)時(shí)間會(huì)長一倍,所以容量此時(shí)應(yīng)考慮為電池所容納的功,而不能單純考慮為安時(shí)。
W(功)=P(功率)*T(時(shí)間)=I(電流)*U(電壓)*T(時(shí)間)
這樣評論電池容量才有實(shí)踐含義,有必要腳踏實(shí)地,否則或許呈現(xiàn)一塊手機(jī)電池還比電瓶車電池容量大的說法,這顯著不科學(xué)。
檢驗(yàn)方法
給一個(gè)電池進(jìn)行恒流恒壓充電,然后以恒流放電,放出多少電量便是這個(gè)電池的容量,蓄電池,鎳氫電池等,但是鋰離子電池就不可,它有個(gè)最低放電電壓,即放電電壓不能低于2.75V,通常以3.0V為下限保護(hù)電壓。例如鋰離子電池容量是1000mAh,則充放電電流就1000mA,在電池最高電壓4.2V內(nèi)放到3.0V,放出來的容量才是電池最真實(shí)的容量。
影響要素
蓄電池的容量是衡量蓄電池功用的一項(xiàng)重要目標(biāo).一般用安時(shí)來標(biāo)明.放電時(shí)間(小時(shí))與放電電流(安培)的總稱,即容量=放電時(shí)間×放電電流.電池的實(shí)踐容量,取決于電池中活性物質(zhì)的多少和活性物質(zhì)的利用率.活性物質(zhì)是量越多,活性物質(zhì)利用率就越高,電池的容量也就越大.反之容量越小,影響電池容量的要素許多,常見的有以下幾種:
(1)放電率對電池容量的影響
蓄電池容量隨放電倍率的增大而下降,也便是說放電電流越大,核算出電池的容量就越小.比如一只10Ah的電池,用5A放電可以放2小時(shí),即5×2=10;那么用10A放電只能放出47.4分鐘的電,合0.79小時(shí).其容量僅為10×0.79=7.9安時(shí).所以有關(guān)給定電池在不一起率下放電,將有不同的容量.我們在談到容量時(shí)有必要了解放電的時(shí)率或倍率.簡略的講便是用多大的電流放電。
(2)溫度對電池容量的影響
溫度對鉛酸蓄電池的容量影響較大,一般隨溫度下降,容量的下降,容量與溫度的關(guān)系如:
Ct1=Ct2/1+k(t1-t2).t1t2分別是電解液的溫度,k為容量的溫度系數(shù),Ct1溫度為t1時(shí)容量(Ah),Ct2是溫度為t2時(shí)的容量(Ah)在蓄電池出產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)中,一般要規(guī)矩一個(gè)溫度為額定標(biāo)準(zhǔn)溫度,如規(guī)矩t1為實(shí)踐溫度,t2為標(biāo)準(zhǔn)溫度,(一般為25攝氏度)負(fù)極板受低溫的影響要比正極板活絡(luò).當(dāng)電解液溫度下降時(shí),電解液粘度增大,離子遭到較大的阻力,擴(kuò)散才干下降,電解液電阻也增大,使電化學(xué)反響阻力新增,一部分硫酸鉛不能正常轉(zhuǎn)化.充電接受才干下降,結(jié)果導(dǎo)致蓄電池容量下降.
(3)中止電壓對電池容量的影響
當(dāng)電池放電至某一個(gè)電壓值以后,發(fā)生電壓急劇下降,實(shí)踐上所取得的能量十分小,假設(shè)長時(shí)間深放電,對電池的損害相當(dāng)大.所以有必要在某一電壓值中止放電,該截止放電電壓叫放電中止電壓.設(shè)定放電中止電壓,對延長蓄電池使用壽命含義重大.一般我們所修理的電動(dòng)汽車電池,電摩電池的放電中止電壓為每格1.75伏,也便是說一節(jié)12伏電池為6格,其放電中止電壓是6×1.75=10.5伏.[2]
(4)極板的幾何標(biāo)準(zhǔn)對電池容量的影響
在活性物質(zhì)的量必守時(shí),與電解液直接接觸極板的幾何面積新增,電池容量的新增,所以極板的幾何標(biāo)準(zhǔn),對電池容量的影響不可忽視.
①極板厚度對容量的影響
活性物質(zhì)的量必定,電池容量隨極板厚度的新增而減少,極板越厚,硫酸與活性物質(zhì)接觸面就越小,活性物質(zhì)的利用率越低,電池容量越小.
②極板高度對容量的影響
在電池中,極板的上下兩部分的活性物質(zhì)利用率存在著較大的差異,試驗(yàn)證實(shí),放電初期,極板上部比下部的電流密度大約高出2倍~~2.5倍,這種不同隨著放電時(shí)的推移逐漸減少,但上部要比下部的電流密度大.
③極板面積對容量的影響
活性物質(zhì)的量必定,極板幾何面積越大,活性物質(zhì)的利用率也越高,電池的容量越大.在電池殼體相同,活性物質(zhì)量不變情況下,選用薄極板新增極板片數(shù),也便是新增了極板的有用反響面積,然后提高了活性物質(zhì)的利用率,新增了電池的容量。