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· 開(kāi)路電壓與工作電壓

1．1開(kāi)路電壓

電池在開(kāi)路狀態(tài)下的端電壓稱(chēng)為開(kāi)路電壓。電池的開(kāi)路電壓等于電池的正極的電極電勢(shì)與負(fù)極電極電勢(shì)之差。

1．2工作電壓

工作電壓指電池接通負(fù)載后在放電過(guò)程中顯示的電壓，又稱(chēng)放電電壓。在電池放電初始的工作電壓稱(chēng)為初始電壓。

電池在接通負(fù)載后，由于歐姆電阻和極化過(guò)電位的存在，電池的工作電壓低于開(kāi)路電壓。

2 容量

電池在一定放電條件下所能給出的電量稱(chēng)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(chēng)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。

額定容量也叫保證容量，是按國(guó)家或有關(guān)部門(mén)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。

3 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(kāi)路電壓，充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過(guò)程中隨時(shí)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(xiàn)性關(guān)系，常隨電流密度和溫度都在不斷地改變。

4 能量

電池的能量是指在一定放電制度下，蓄電池所能給出的電能，通常用瓦時(shí)(Wh)表示。

電池的能量分為理論能量和實(shí)際能量。理論能量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(lái)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·KV·KR·Km

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(chǎng)家的技術(shù)和管理水平。

5 功率與比功率

電池的功率是指電池在一定放電制度下，于單位時(shí)間內(nèi)所給出能量的大小，單位為W(瓦)或kW(千瓦)。單位質(zhì)量電池所能給出的功率稱(chēng)為比功率，單位為W/kg或kW/kg。比功率也是電池重要的性能指標(biāo)之一。一個(gè)電池比功率大，表示它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(mǎn)足要求，首先要根據(jù)用電設(shè)備要求功率大小來(lái)選擇電池類(lèi)型。當(dāng)然，最終確定選用電池的類(lèi)型還要考慮質(zhì)量、體積，比能量、使用的溫度范圍和價(jià)格等因素。

5．6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(chēng)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。蓄電池的使用壽命包括使用期限和使用周期。使用期限是指蓄電池可供使用的時(shí)間，包括蓄電池的存放時(shí)間。使用周期是指蓄電池可供重復(fù)使用的次數(shù)。