在生活中,我們每天都在使用電池。比如,我們每天都給手機(jī)電池充電,時刻都在給電腦電池充電。為增進(jìn)大家對電池的認(rèn)識,本文將對電池的幾個性能參數(shù)予以介紹。如果你對電池具有興趣,不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。
1.額定容量
在設(shè)計規(guī)定的條件(如溫度、放電率、終止電壓等)下,電池應(yīng)能放出的最低容量,單位為安培/每小時,以符號C表示。容量受放電率的影響較大,所以常在字母C的右下角以阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明放電率,如C20=50,表明在20時率下的容量為50安·小時。電池的理論容量可根據(jù)電池反應(yīng)式中電極活性物質(zhì)的用量和按法拉第定律計算的活性物質(zhì)的電化學(xué)當(dāng)量精確求出。由于電池中可能發(fā)生的副反應(yīng)以及設(shè)計時的特殊需要,電池的實際容量往往低于理論容量。
2.額定電壓
電池在常溫下的典型工作電壓,又稱標(biāo)稱電壓。它是選用不同種類電池時的參考。電池的實際工作電壓隨不同使用條件等于正、負(fù)電極的平衡電極電勢之差。它只與電極活性物質(zhì)的種類有關(guān),而與活性物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)。電池電壓本質(zhì)上是直流電壓,但在某些特殊條件下,電極反應(yīng)所引起的金屬晶體或某些成相膜的相變會造成電壓的微小波動,這種現(xiàn)象稱為噪聲。波動的幅度很小但頻率范圍很寬,故可與電路中自激噪聲相區(qū)別。
3.開路電壓
電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池在斷路時(即沒有電流通過兩極時)電池的正極電極電勢與負(fù)極的電極電勢之差。電池的開路電壓用V開表示,即V開=Ф+-Ф-,其中Ф+、Ф-分別為電池的正負(fù)極電極電位。電池的開路電壓,一般均小于它的電動勢。這是因為電池的兩極在電解液溶液中所建立的電極電位,通常并非平衡電極電位,而是穩(wěn)定電極電位。一般可近似認(rèn)為電池的開路電壓就是電池的電動勢。
4.內(nèi)阻
電池的內(nèi)阻是指電流通過電池內(nèi)部時受到的阻力。它包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻,極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。由于內(nèi)阻的存在,電池的工作電壓總是小于電池的電動勢或開路電壓。電池的內(nèi)阻不是常數(shù),在充放電過程中隨時間不斷變化(逐漸變大),這是因為活性物質(zhì)的組成,電解液的濃度和溫度都在不斷的改變。歐姆內(nèi)阻遵守歐姆定律,極化內(nèi)阻隨電流密度增加而增大,但不是線性關(guān)系。常隨電流密度增大而增加。
內(nèi)阻是決定電池性能的一個重要指標(biāo),它直接影響電池的工作電壓,工作電流,輸出的能量和功率,對于電池來說,其內(nèi)阻越小越好。
5.阻抗
電池內(nèi)具有很大的電極-電解質(zhì)界面面積,故可將電池等效為一大電容與小電阻、電感的串聯(lián)回路。但實際情況復(fù)雜得多,尤其是電池的阻抗隨時間和直流電平而變化,所測得的阻抗只對具體的測量狀態(tài)有效。
6.充放速率
有時率和倍率兩種表示法。時率是以充放電時間表示的充放電速率,數(shù)值上等于電池的額定容量(安·小時)除以規(guī)定的充放電電流(安)所得的小時數(shù)。倍率是充放電速率的另一種表示法,其數(shù)值為時率的倒數(shù)。原電池的放電速率是以經(jīng)某一固定電阻放電到終止電壓的時間來表示。放電速率對電池性能的影響較大。
7.壽命
儲存壽命指從電池制成到開始使用之間允許存放的最長時間,以年為單位。包括儲存期和使用期在內(nèi)的總期限稱電池的有效期。儲存電池的壽命有干儲存壽命和濕儲存壽命之分。循環(huán)壽命是蓄電池在滿足規(guī)定條件下所能達(dá)到的最大充放電循環(huán)次數(shù)。在規(guī)定循環(huán)壽命時必須同時規(guī)定充放電循環(huán)試驗的制度,包括充放電速率、放電深度和環(huán)境溫度范圍等。
8.自放電率
電池在存放過程中電容量自行損失的速率。用單位儲存時間內(nèi)自放電損失的容量占儲存前容量的百分?jǐn)?shù)表示。
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