蓄电池特性分析与优化

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：额定容量,又称保证容量,保证蓄电池在规定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。蓄电池的额定容量常用放电时间的长短来表示,称为放电率,以20h放电率为正常放电率[104]。蓄电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。

1.蓄电池的主要参数

(1)蓄电池体内电动势。电动势为蓄电池在理论上输出能量多少的量度。一般来说,在相同的条件下,电动势愈高的蓄电池,输出的能量愈大。

(2)蓄电池的电压。开路电压是指蓄电池在开路状态下的端电压,在数值上等于蓄电池的电动势。

工作电压是指蓄电池接通负载后在放电过程中显示出来的电压,又称为负载电压或放电电压。在蓄电池放电初始时的工作电压称为初始工作电压。

蓄电池每单格的公称电压为2V,实际电压随充放电的情况而改变,充电结束时,电压为2.5～2.7V,以后慢慢降至2.05V左右的稳定状态。如果蓄电池作为电源,开始放电时电压很快降至2V左右,以后缓慢下降,保持在1.9～2.0V之间；当放电接近结束时,电压很快降到1.7V；当电压低于1.7V时,便停止放电；停止使用后,蓄电池的电压自行回升到1.98V。

(3)蓄电池的容量。蓄电池在一定放电条件下所能给出的电量称为蓄电池的容量,该容量是蓄电池能放出电量的总和。常用单位为安时(A·h)。根据计量条件不同,蓄电池的容量又可分为理论容量、额定容量、实际容量和标称容量。

理论容量是单位体积或单位质量蓄电池所能给出的理论电量,单位为A·h/L或A·h/㎏。

实际容量是指蓄电池在一定条件下实际所能够输出的容量。在数值上等于放电电流与放电时间的乘积,其值小于理论容量。

额定容量,又称保证容量,保证蓄电池在规定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。蓄电池的额定容量常用放电时间的长短来表示(即放电速度),称为放电率,以20h放电率为正常放电率[104]。所谓20h放电率,表示用一定的电流放电,20h可以放出的额定容量,通常放电率用“C”表示,因而C20表示20h放电率。

(4)蓄电池内阻。电流通过蓄电池内部时受到各种阻力,使蓄电池的电压降低,该阻力综合称为蓄电池的内阻。

(5)蓄电池的能量。蓄电池的能量,是指在一定放电制度下,蓄电池所能给出的电能,单位为瓦时(W·h)。

(6)蓄电池的功率。蓄电池的功率是指蓄电池在一定放电制度下,单位时间内所能给出能量的大小,单位为瓦(W)或千瓦(kW)。

(7)蓄电池的输出效率。蓄电池的输出效率也称为蓄电池的充电效率。通常用容量输出效率和能量输出效率来表示。

容量输出效率是指蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比(%)。

能量输出效率又称为电能效率,指蓄电池放电时输出的能量与充电时输入的能量之比(%)。

2.蓄电池的使用寿命

蓄电池的使用寿命指蓄电池的有效寿命期限,当蓄电池发生内部短路或外部损坏而不能使用,使蓄电池使用失效时,则蓄电池的使用寿命终止。

蓄电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。使用期限指包括蓄电池存放时间在内的蓄电池可供使用的时间；使用周期指蓄电池可以重复使用的次数。蓄电池每经受一次全充电和全放电过程称之为一个周期或一个循环。蓄电池的寿命有效限制包括所经受的循环寿命。