蓄電池的基本理論具體是怎樣的

一、基本概念：

1、電池電壓：

a、開路電壓：電池在開路狀況下的端電壓。

b、作業(yè)電壓：電池接通負(fù)荷后在放電過程中顯現(xiàn)的電壓。作業(yè)電壓與放電條件有關(guān)，放電電流越大，作業(yè)電壓越低;溫度越低，作業(yè)電壓越低。

2、電池的容量：

a、電池的理論容量：活性物質(zhì)按法拉第規(guī)則核算而得的最高理論值。

b、電池的實踐容量：電池在必定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時刻的乘積。單位：AH。

c、電池的額外容量：按國家或有關(guān)部門公布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電池在必定條件下的最低極限的容量。

正常狀況下，三者的聯(lián)絡(luò)是：理論容量〉實踐容量〉額外容量。

3、電池的內(nèi)阻：

電流通過電池的內(nèi)部時遭到阻力，使電池的電壓下降。電池的阻不是常數(shù)，由于活性物質(zhì)的組成、電解液溫度和濃度都在不斷的改動。內(nèi)阻可分為歐姆內(nèi)阻和極化阻，歐姆內(nèi)阻契合歐姆規(guī)則;極化電阻跟著放電流的增大而增大，但不是直線聯(lián)絡(luò)而是對數(shù)聯(lián)絡(luò)。

4、正極活性物質(zhì)：

正極活性物質(zhì)有α-PbO2和β-PbO2兩種晶型。β-PbO2具有較高的活性及利用率。α-PbO2具有較好的機(jī)械強度和較大的尺度。當(dāng)α-PbO2/β-PbO2為0.8時，電池具有最好的深放電才干。

二、蓄電池的相關(guān)要素

1、電池的容量

蓄電池在必定放電條件下所能給出的電量稱為蓄電他的容量，常用C標(biāo)明。但是，蓄電池作為電源，由于其端電壓是一個變值，選用Ah標(biāo)明蓄電池的電源特性則更為準(zhǔn)確。理論上，可以趨于無窮大，但實踐受騙蓄電池放電電壓低于連續(xù)電壓時假定仍持續(xù)放電，這或許會損壞蓄電池，故對t值有所束縛。在蓄電池工作中，以小時或分標(biāo)明蓄電池可持續(xù)放電的時刻，常見的有C24 、C20、、C10、C 8、、C 3 、C1等標(biāo)稱容量值。

蓄電池容量可分為理論容量、額外容量和實踐容量三種。理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉策規(guī)則核算而得到的最高理論值。實踐容量是指蓄電池在必定條件下所能輸出的電量，它等于放電電流與放電時刻的乘積，其值小于理論容量。額外容量也稱為標(biāo)稱容量或保證容量，是按國家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證蓄電池在必定的放電條件下應(yīng)該放出的最低極限的容量。固定型閥控式鉛酸蓄電池一般選用10小時率手放出的容量作為蓄電池的額外容量，并用來標(biāo)定蓄電池的型號。

陽光10小時率蓄電池的標(biāo)稱容量是電池在5℃~35℃時，按0.1C電流放電至1.8V/單格時的10小時率放電容量。 湯淺蓄電池 10小時率蓄電池的標(biāo)稱容量是電池在5℃~35℃時，按0.1C電流放電至1.8V/單格時的10小時率放電容量。相應(yīng)的20小時率蓄電池的額外容量是在 5℃~35℃時，按0.05C電流放電至1.8V/單格時的20小時率放電容量。從上面的界說中可以看出，電池的容量和溫度、放電電流、放電時刻、連續(xù)電壓、內(nèi)阻、充電電壓等要素有關(guān)。

溫度越高，電池內(nèi)的化學(xué)反響相應(yīng)變快，電池容量添加，反之電池容量減小。

放電容量隨放電電流（放電率）巨細(xì)改動而改動，放電電流越小，放電容量越大;放電電流越大，放電容量越小。但是電池不容許長時刻小電流放電，否則極板簡單構(gòu)成較細(xì)密的硫酸鉛層即極板硫化，故小電流放電時，一要控制時刻，二要進(jìn)步連續(xù)電壓，以保護(hù)電池;相應(yīng)的大電池放電時，連續(xù)電壓相對較低。所謂連續(xù)電壓指蓄電池低于這一規(guī)則的電壓時蓄電池就無法正常作業(yè)的電壓。換言之，蓄電池在低于連續(xù)電壓的狀況下持續(xù)放電運用，或許會構(gòu)成蓄電池永久性損壞。

放電容量和放電時刻也有聯(lián)絡(luò)，當(dāng)放電時刻大于該電池相應(yīng)的標(biāo)稱時刻時，放電容量大于標(biāo)稱容量，相反則是小于標(biāo)稱容量。為了比較不同系列蓄電池，常用比容量的概念，即電位體積或單位質(zhì)量蓄電池所能給出的電量，別離稱為體積比容量和分量比容量，其單位別離為Ah/L（安時/升）或Ah/kg （安時/千克）。在衡量蓄電池的指標(biāo)中，蓄電他的額外電壓和額外容量是兩個最常用的技術(shù)指標(biāo)。例如，如德國Sonnenschein A412/100A的額外電壓為12V，德國Sonnenschein A602/3000的額外電壓為2V。

2、電池的電壓

陽光電池的稱標(biāo)電壓有2V、12V，電池的最基本的單元是2V。蓄電池的開路電壓是指蓄電池在開路狀況下的端電壓。它等于蓄電池在斷路時（即沒有電流通過南北極時）蓄電池的正極電位與負(fù)極電位之差。充電電壓是指蓄電池在充電時外電源加在其兩端的電壓。陽光A400系列的充電電壓是2.27V，A600系列的充電電壓是2.25V，理論上抵達(dá)相應(yīng)的電壓時，電池才是滿容量的。

蓄電池放電電壓又稱為蓄電他的作業(yè)電壓或負(fù)荷電壓，是指蓄電池在放電時其兩端的電壓， 放電連續(xù)電壓是蓄電池放電時電壓下降到不能再持續(xù)放電的最低作業(yè)電壓，一般規(guī)則固定型免保護(hù)蓄電池10小時率放電時單體蓄電池放電的連續(xù)電壓為1.8v（相對于單體2V蓄電池）。

3、充電

蓄電池充電有三種辦法即浮充、均充、恒流。下面列出的充電參數(shù)均在溫度5℃~35℃前提下，超出此規(guī)劃有溫度補償，詳細(xì)補償系數(shù)后邊有講。（以下10小時率電池為例，20小時率電池的限流相應(yīng)調(diào)為0.05CA）

浮充：恒壓（湯淺2.23V）、限流（標(biāo)稱是0.1CA或《0.25CA）、不限時

用該充電辦法24小時可布滿電池?；虺潆婋娏鳌?00mA時標(biāo)明電池布滿。

均充：恒壓（一般設(shè)為2.35V或《2.4V）、限流（標(biāo)稱是0.1CA或《0.25CA）、限時（設(shè)為10H或8H，或根據(jù)電池的實踐狀況設(shè)置），長時刻均充會使電池過充電。

恒流：恒流（《0.25CA）、不限壓、限時（由于不限壓，故在充電時需有人值勤，查看溫度，當(dāng)溫度升高時就得連續(xù)充電）

用恒流充電的一般是在實驗試?yán)?，最省時，但必定得有人值勤，實踐操作中，我們一般用均充、浮充協(xié)作充電或只用浮充。

電池充電時，特別留神設(shè)置充電的參數(shù)，如電壓，在環(huán)境溫度在5℃~35℃規(guī)劃內(nèi)時，電壓的設(shè)置最好用標(biāo)稱設(shè)置，避免電池過充或欠充，減短電池的運用壽數(shù)。

充電時，發(fā)現(xiàn)充電時電池電壓高到不正常的規(guī)劃，則或許會有如下原因：

一）、先查看一下充電電壓，看是否設(shè)置的電壓過高;

二）、查看外觀，看其是否有磕壞的退跡，由于電池或許會由于有過磕碰而構(gòu)成內(nèi)部電池開路;

三、須確認(rèn)出現(xiàn)問題的是第幾次充電，如是第一次而充電電壓設(shè)置正確，外觀也是完好的，則或許是電池的質(zhì)量問題;要是不是第一次，而前面充電時是正常的，那么有或許是該次充電時操作失誤，構(gòu)成電池內(nèi)部發(fā)生短路。

4、放電

10小時率蓄電池的標(biāo)稱放電容量是電池在5℃~35℃時，放電至1.8V/單格時的10小時率放電容量。相應(yīng)的20小時率蓄電池的標(biāo)稱放電容量是在相同的條件下放電20小時。

放電一般有兩個目的，一是檢驗電池容量，二是給電池作激活。

電池檢驗容量時，一般是充好電后，按標(biāo)稱的參數(shù)放電，來檢驗電池是否滿容量。檢驗電池容量時，發(fā)現(xiàn)電池容量短少，或在充電時發(fā)現(xiàn)電充不進(jìn)去，而構(gòu)成的原因是極板被硫化的，則需求通過激活極板，來康復(fù)電池容量。給長時刻沒有運用也沒有保護(hù)而無法充電的電池做激活時，因極板硫化，小電流無法激活極板，需求先深度放電，加大電池電壓和充電電壓的電壓差，再用大電流沖擊，以激活極板，這種深放電不需求按標(biāo)稱放電，可用大電流短時刻放電，留神不要過放電。

給電池做激活可通過上面講的重復(fù)充、放電的辦法。

5、內(nèi)阻、自放電

電池都有內(nèi)阻（單位為mΩ），是指電流通過蓄電池內(nèi)部時遭到的阻力，他包含歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包含電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻等。由于內(nèi)阻的存在，蓄電他的作業(yè)電壓總是小于蓄電他的開路電壓或電動勢。歐姆內(nèi)阻是由蓄電池構(gòu)件（如極板柵、活性物質(zhì)、隔膜和電解液等）發(fā)生的，雖遵從歐姆規(guī)則，但也隨蓄電池荷電狀況而改動。而極化內(nèi)阻則隨電流密度添加而增大，但不是線性聯(lián)絡(luò)。內(nèi)阻的巨細(xì)是衡量一個電池質(zhì)量很重要的參數(shù)，其因電池極板、電解液的質(zhì)料和工藝等的不同而不同，質(zhì)料內(nèi)的雜質(zhì)越少，工藝越好，內(nèi)阻值也越小。內(nèi)阻值越小，自放電電流也越小，電池的容量越大，由于質(zhì)料內(nèi)的雜質(zhì)會和極板上的活性物質(zhì)反響，減少極板上的活性物質(zhì)，然后影響電池容量。

質(zhì)量好的蓄電池和質(zhì)量差的蓄電池在內(nèi)阻上不同很大。質(zhì)量好的蓄電池之所以能持續(xù)大電流放電，就是由于其內(nèi)阻很小，而質(zhì)量差的蓄電池則否則。

蓄電池的自放電是指在電池極板、電解液中的雜質(zhì)，在正負(fù)極板間構(gòu)成了一個回路，這個回路就是自放電。它是蓄電池在開路放置時的現(xiàn)象。蓄電池發(fā)生自放電將直接減少蓄電池可輸出的電量，使蓄電池容量下降。自放電的發(fā)生首要是由于電極在電解液中處于熱力學(xué)的不穩(wěn)定狀況，蓄電池的兩個電極各自發(fā)生氧化、康復(fù)反響的成果。蓄電池的自放電速率的巨細(xì)是由動力學(xué)要素抉擇的，首要取決于電極材料的特性、外表狀況以及電解液的組成、濃度和雜質(zhì)含量等，液取決于放置的環(huán)境條件，如溫度和濕度等要素。

自放電大，內(nèi)阻添加，構(gòu)成容量短少。這反響在電池的儲存期上是最明顯了。

6、電池的均一性

電池的均一性是指一組電池內(nèi)單個電池電壓的存在規(guī)劃。當(dāng)電池放置了一段時刻后，均一性會變差，無法滿意對均一性要求高的工作，需求進(jìn)行激活，這是由于每個電池的內(nèi)阻不同，自放電也不同，使其放置后的容量不同，而反響容量的是它的電壓，每個電池電壓差越大，均一性也越差。工作間對所需電池的均一性要求不同，如電力系統(tǒng)，它對電池均一性的要求是，在不充電的狀況下電壓差《100mV;在充電的狀況下電壓差《50 mV。而電信系統(tǒng)則是在不充電的狀況下電壓差《50mV;在充電的狀況下電壓差《30 mV。與UPS配套的電池沒有明確的均一性要求。

對均一性要求高的工作，盡量選用同一批號的電池，以保證其均一性，由于不同的批號會因材料的配備、工藝的過失，而使其均一性沒有同一批號的電池均一性好

7、溫度

電池?zé)o論是容量、充電、放電、儲存期、壽數(shù)等，都和環(huán)境溫度很有大的聯(lián)絡(luò)，溫度影響著和電池相關(guān)的每一個參數(shù)。電池的溫度要求是5℃~35℃，超出這個規(guī)劃，溫度越高，電池內(nèi)的化學(xué)反響越快，容量越大，一同也加快了極板的老化，減短了電池的壽數(shù)。溫度和充電：充電時標(biāo)稱溫度規(guī)劃是5℃~35℃，跨越這個規(guī)劃，需求一個溫度補償系數(shù)，每升溫1度每2V的充電電壓下調(diào)3mV;相反，每降溫1度每2V的充電電壓上調(diào)3mV，要是不做相應(yīng)的調(diào)整也會構(gòu)成欠充電。

溫度和儲存期：電池儲存的溫度要求最嚴(yán)，是定在25℃，溫度每升高10℃，電池的儲存期折半，相反溫度下降時，儲存期也相應(yīng)添加。這是由于溫度越高，自放電越大，內(nèi)阻添加，構(gòu)成儲存容量短少。

8、壽數(shù)

電池的壽數(shù)分為規(guī)劃壽數(shù)和循環(huán)壽數(shù)。電池的運用壽數(shù)和它在運用中操作是否正確，是否有保護(hù)，以及它所在環(huán)境溫度等都有聯(lián)絡(luò)。

規(guī)劃壽數(shù)則是指從電池出廠開始核算，一般有5年、10年、15年等，就算電池生產(chǎn)后沒有運用過，到了這個年限就報廢了，而不是從用戶開始運用時核算。循環(huán)壽數(shù)又稱為運用周期，是指在必定的放電條件下蓄電池容量下降到某—規(guī)則值前所履歷的充放電次數(shù)。電池的規(guī)劃壽數(shù)還有一種核算辦法是電池的放電次數(shù)，電池的深循環(huán)次數(shù)是400次，或50%循環(huán)1200至2000次，只要抵達(dá)這個數(shù)字，不管它的年限是否到了，該電池就得報廢了。所以我們給客戶配電池時，要放約 30%的余量，避免客戶在運用中構(gòu)成深循環(huán)，使實踐放電量控制在電池容量的70%左右，最好是50%。

三、日常保護(hù)與操作

● 放電

（1）連續(xù)電壓如下表，請留神不要使蓄電池的端子電壓低于此值。低于此值時電池就構(gòu)成電池過放電，否則電池便遭到損害。

（2）放電后不要放置，請當(dāng)即充電。不小心過放電后，也請當(dāng)即充電。

（3）電池放電時請在-15～45℃的環(huán)境下進(jìn)行。

（4）最大答應(yīng)放電電流為6CA，放電5秒以下，不要跨越這個值，否則有或許損壞電池。

放電電流的巨細(xì)與放電連續(xù)

電壓的聯(lián)絡(luò)：

放電電流（A） 單體放電連續(xù)電壓（V）

0.1C10以下或間歇放電 1.90

0.1C10或近似電流 1.80

0.16C10或近似電流 1.75

0.23C10或近似電流 1.70

注：“C10”是10小時率容量值。

●充電

（1）浮充

浮充電壓一貫加在電池端子上，電壓值過高或過低對電池的影響如下：

長時刻過高（過充電）：縮短壽數(shù)。

長時刻過低（充電短少）：満足不了負(fù)載或使電池電壓不一致，然后使電池整組容量下降，壽數(shù)縮短。

（2）康復(fù)充電

A、回復(fù)充電最好按浮動充電來施行，假定選用均充轉(zhuǎn)浮充辦法，側(cè)均充電流抵達(dá)1%C10時轉(zhuǎn)為浮充電，并且均充時刻不能設(shè)定;

B、充電初期的電流沒有特別規(guī)則，但最好束縛在0.1C～0.3C安培充電，能在25℃24小時以內(nèi)充入放電量的100%以上。

C、要使其徹底康復(fù)（充電量至放電量的大約105%），有必要在抵達(dá)設(shè)定電壓后持續(xù)充電24小時以上。

（3）溫度補償

當(dāng)溫度違反25℃時，請按每改動1℃，以-3mv/單格進(jìn)行修正。

（4）均衡充電

均衡充電時，運用的均充電壓為2.30-2.35V/單格。

（5）電池充電時留神事項

A、假定設(shè)定的充電電壓跨越2.23V/單體，充電末期充電電流跨越0.05C，會對蓄電池的外觀、功用、壽數(shù)等構(gòu)成永久的劣化，所以請?zhí)貏e留神充電電壓。

B、請運用有電流下降特性的定電壓充電設(shè)備、且充電電壓精度為±2%以內(nèi)（負(fù)載變化0～100%時）的充電器。

C、浮動充電電壓在一般室內(nèi)運用溫度（5℃～35℃）時為2.23V/單體，但長時刻低溫或高溫等特別環(huán)境下運用時，以25℃為基點，對充電電壓按 -3mV/℃ 單體進(jìn)行修正較為適宜。這是為避免低溫時回復(fù)充電時刻的加長及高溫時過充電構(gòu)成電池的劣化。特別是將蓄電池裝入電池箱內(nèi)時，電池箱內(nèi)蓄電池的周圍溫度有或許跨越35℃時，為避免蓄電池的過熱腐蝕，請進(jìn)行溫度調(diào)度或許給充電器添加保護(hù)機(jī)能，以使溫度升到55℃時將充電電壓下降到2.11V/單體。有關(guān)溫度修正的詳細(xì)狀況，請與制造廠家聯(lián)絡(luò)。

D、充電請在環(huán)境溫度-15℃～+45℃規(guī)劃內(nèi)進(jìn)行。

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