
科电蓄电池
科电蓄电池的额定容量C,单位安时(Ah),它是放电电流安(A)和放电时间小时(h)的乘积。由于对同一个电池采用不同的放电参数所得出的Ah是不同的,为了便于对电池容量进行描述、测量和比较,必须事先设定统一的条件。实践中,电池容量被定义为:用设定的电流把电池放电至设定的电压所给出的电量。也可以说电池容量是:用设定的电流把电池放电至设定的电压所经历的时间和这个电流的乘积。为了设定统一的条件,首先根据电池构造特征和用途的差异,设定了若干个放电时率,最常见的有20小时、10小时时率、电动车专用电池为2小时率,写做C20、C10和C2,其中C代表电池容量,后面跟随的数字表示该类电池以某种强度的电流放
电到设定电压的小时数。于是,用容量除小时数即得出额定放电电流。也就是说,容量相同而放电时率不同的电池,它们的标称放电电流却相差甚远。比如,一个电动自行车用的电池容量10Ah、放电时率为2小时,写做10Ah2,它的额定放电电流为10(Ah)/ 2(h)=5A;而一个汽车启动用的电池容量为54Ah、放电时率为20小时,写做54Ah20,它的额定放电电流仅为54(Ah)/ 20(h)=2.7A!换一个角度讲,这两种电池如果分别用5A和2.7A的电流放电,则应该分别能持续2小时和20小时才下降到设定的电压。上述所谓设定的电压是指终止电压(单位V)。终止电压可以简单的理解为:放电时电池电压下降到不至于造成损坏的最低限度值。终止电压值不是固定不变的,它随着放电电流的增大而降低,同一个蓄电池放电电流越大,终止电压可以越低,反之应该越高。也就是说,大电流放电时允许蓄电池电压下降到较低的值,而小电流放电就不行,否则会造成损害。电池在工作中的电流强度还常常使用倍率来表示,写做NCh 。N是一个倍数,C代表容量的安时数,h 表示放电时率规定的小时数。在这里h的数值仅作为提示相关电池是属于那种放电时率,所以在具体描述某个时率的电池时,倍率常常写成NC的形式而不写下标。倍数N乘以容量C就等于电流A。比如20Ah电池采用0.5C倍率放电,0.5×20=10A。换一个角度举例:某汽车启动蓄电池容量54Ah,测得输出电流为5.4A,那么它此时的放电倍率N为5.4 / 54=0.1C 。 铅酸蓄电池的工作原理
1、 铅酸蓄电池电动势的产生
铅酸蓄电池充电后,正极板二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水分
子的作用下,少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅(Pb(OH)4),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb4)留在正极板上,故正极板上缺少电子 铅酸蓄电池充电后,负极板是铅(Pb),与电解液中的硫酸(H2SO4)发生反应,变成铅离子(Pb2),铅离子转移到电解液中,负极板上留下多余的两个电子(2e)。 可见,在未接通外电路时(电池开路),由于化学作用,正极板上缺少电子,负极板上多余电子,如右图所示,两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。 2、 铅酸蓄电池放电过程的电化反应
铅酸蓄电池放电时,在蓄电池的电位差作用下,负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I。同时在电池内部进行化学反应。 负极板上每个铅原子放出两个电子后,生成的铅离子(Pb2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。 正极板的铅离子(Pb4)得到来自负极的两个电子(2e)后,变成二价铅离子(Pb2),,与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板水解出的氧离子(O-2)与电解液中的氢离子(H)反应,生成稳定物质水。 电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极,在电池内部形成电流,整个回路形成,蓄电池向外持续放电。 放电时H2SO4浓度不断下降,正负极上的硫酸铅(PbSO4)增加,电池内阻增大(硫酸铅不导电),电解液浓度下降,电池电动势降低。
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