蓄电池的基本理论具体是怎样的

一、基本概念：

1、电池电压：

a、开路电压：电池在开路状况下的端电压。

b、作业电压：电池接通负荷后在放电过程中显现的电压。作业电压与放电条件有关，放电电流越大，作业电压越低;温度越低，作业电压越低。

2、电池的容量：

a、电池的理论容量：活性物质按法拉第规则核算而得的最高理论值。

b、电池的实践容量：电池在必定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时刻的乘积。单位：AH。

c、电池的额外容量：按国家或有关部门公布的标准，保证电池在必定条件下的最低极限的容量。

正常状况下，三者的联络是：理论容量〉实践容量〉额外容量。

3、电池的内阻：

电流通过电池的内部时遭到阻力，使电池的电压下降。电池的阻不是常数，由于活性物质的组成、电解液温度和浓度都在不断的改动。内阻可分为欧姆内阻和极化阻，欧姆内阻契合欧姆规则;极化电阻跟着放电流的增大而增大，但不是直线联络而是对数联络。

4、正极活性物质：

正极活性物质有α-PbO2和β-PbO2两种晶型。β-PbO2具有较高的活性及利用率。α-PbO2具有较好的机械强度和较大的尺度。当α-PbO2/β-PbO2为0.8时，电池具有最好的深放电才干。

二、蓄电池的相关要素

1、电池的容量

蓄电池在必定放电条件下所能给出的电量称为蓄电他的容量，常用C标明。但是，蓄电池作为电源，由于其端电压是一个变值，选用Ah标明蓄电池的电源特性则更为准确。理论上，可以趋于无穷大，但实践受骗蓄电池放电电压低于连续电压时假定仍持续放电，这或许会损坏蓄电池，故对t值有所束缚。在蓄电池工作中，以小时或分标明蓄电池可持续放电的时刻，常见的有C24 、C20、、C10、C 8、、C 3 、C1等标称容量值。

蓄电池容量可分为理论容量、额外容量和实践容量三种。理论容量是把活性物质的质量按法拉策规则核算而得到的最高理论值。实践容量是指蓄电池在必定条件下所能输出的电量，它等于放电电流与放电时刻的乘积，其值小于理论容量。额外容量也称为标称容量或保证容量，是按国家或有关部门颁布的标准，保证蓄电池在必定的放电条件下应该放出的最低极限的容量。固定型阀控式铅酸蓄电池一般选用10小时率手放出的容量作为蓄电池的额外容量，并用来标定蓄电池的型号。

阳光10小时率蓄电池的标称容量是电池在5℃~35℃时，按0.1C电流放电至1.8V/单格时的10小时率放电容量。 汤浅蓄电池 10小时率蓄电池的标称容量是电池在5℃~35℃时，按0.1C电流放电至1.8V/单格时的10小时率放电容量。相应的20小时率蓄电池的额外容量是在 5℃~35℃时，按0.05C电流放电至1.8V/单格时的20小时率放电容量。从上面的界说中可以看出，电池的容量和温度、放电电流、放电时刻、连续电压、内阻、充电电压等要素有关。

温度越高，电池内的化学反响相应变快，电池容量添加，反之电池容量减小。

放电容量随放电电流（放电率）巨细改动而改动，放电电流越小，放电容量越大;放电电流越大，放电容量越小。但是电池不容许长时刻小电流放电，否则极板简单构成较细密的硫酸铅层即极板硫化，故小电流放电时，一要控制时刻，二要进步连续电压，以保护电池;相应的大电池放电时，连续电压相对较低。所谓连续电压指蓄电池低于这一规则的电压时蓄电池就无法正常作业的电压。换言之，蓄电池在低于连续电压的状况下持续放电运用，或许会构成蓄电池永久性损坏。

放电容量和放电时刻也有联络，当放电时刻大于该电池相应的标称时刻时，放电容量大于标称容量，相反则是小于标称容量。为了比较不同系列蓄电池，常用比容量的概念，即电位体积或单位质量蓄电池所能给出的电量，别离称为体积比容量和分量比容量，其单位别离为Ah/L（安时/升）或Ah/kg （安时/千克）。在衡量蓄电池的指标中，蓄电他的额外电压和额外容量是两个最常用的技术指标。例如，如德国Sonnenschein A412/100A的额外电压为12V，德国Sonnenschein A602/3000的额外电压为2V。

2、电池的电压

阳光电池的称标电压有2V、12V，电池的最基本的单元是2V。蓄电池的开路电压是指蓄电池在开路状况下的端电压。它等于蓄电池在断路时（即没有电流通过南北极时）蓄电池的正极电位与负极电位之差。充电电压是指蓄电池在充电时外电源加在其两端的电压。阳光A400系列的充电电压是2.27V，A600系列的充电电压是2.25V，理论上抵达相应的电压时，电池才是满容量的。

蓄电池放电电压又称为蓄电他的作业电压或负荷电压，是指蓄电池在放电时其两端的电压， 放电连续电压是蓄电池放电时电压下降到不能再持续放电的最低作业电压，一般规则固定型免保护蓄电池10小时率放电时单体蓄电池放电的连续电压为1.8v（相对于单体2V蓄电池）。

3、充电

蓄电池充电有三种办法即浮充、均充、恒流。下面列出的充电参数均在温度5℃~35℃前提下，超出此规划有温度补偿，详细补偿系数后边有讲。（以下10小时率电池为例，20小时率电池的限流相应调为0.05CA）

浮充：恒压（汤浅2.23V）、限流（标称是0.1CA或《0.25CA）、不限时

用该充电办法24小时可布满电池。或充电电流《100mA时标明电池布满。

均充：恒压（一般设为2.35V或《2.4V）、限流（标称是0.1CA或《0.25CA）、限时（设为10H或8H，或根据电池的实践状况设置），长时刻均充会使电池过充电。

恒流：恒流（《0.25CA）、不限压、限时（由于不限压，故在充电时需有人值勤，查看温度，当温度升高时就得连续充电）

用恒流充电的一般是在实验试里，最省时，但必定得有人值勤，实践操作中，我们一般用均充、浮充协作充电或只用浮充。

电池充电时，特别留神设置充电的参数，如电压，在环境温度在5℃~35℃规划内时，电压的设置最好用标称设置，避免电池过充或欠充，减短电池的运用寿数。

充电时，发现充电时电池电压高到不正常的规划，则或许会有如下原因：

一）、先查看一下充电电压，看是否设置的电压过高;

二）、查看外观，看其是否有磕坏的退迹，由于电池或许会由于有过磕碰而构成内部电池开路;

三、须确认出现问题的是第几次充电，如是第一次而充电电压设置正确，外观也是完好的，则或许是电池的质量问题;要是不是第一次，而前面充电时是正常的，那么有或许是该次充电时操作失误，构成电池内部发生短路。

4、放电

10小时率蓄电池的标称放电容量是电池在5℃~35℃时，放电至1.8V/单格时的10小时率放电容量。相应的20小时率蓄电池的标称放电容量是在相同的条件下放电20小时。

放电一般有两个目的，一是检验电池容量，二是给电池作激活。

电池检验容量时，一般是充好电后，按标称的参数放电，来检验电池是否满容量。检验电池容量时，发现电池容量短少，或在充电时发现电充不进去，而构成的原因是极板被硫化的，则需求通过激活极板，来康复电池容量。给长时刻没有运用也没有保护而无法充电的电池做激活时，因极板硫化，小电流无法激活极板，需求先深度放电，加大电池电压和充电电压的电压差，再用大电流冲击，以激活极板，这种深放电不需求按标称放电，可用大电流短时刻放电，留神不要过放电。

给电池做激活可通过上面讲的重复充、放电的办法。

5、内阻、自放电

电池都有内阻（单位为mΩ），是指电流通过蓄电池内部时遭到的阻力，他包含欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包含电化学极化内阻和浓差极化内阻等。由于内阻的存在，蓄电他的作业电压总是小于蓄电他的开路电压或电动势。欧姆内阻是由蓄电池构件（如极板栅、活性物质、隔膜和电解液等）发生的，虽遵从欧姆规则，但也随蓄电池荷电状况而改动。而极化内阻则随电流密度添加而增大，但不是线性联络。内阻的巨细是衡量一个电池质量很重要的参数，其因电池极板、电解液的质料和工艺等的不同而不同，质料内的杂质越少，工艺越好，内阻值也越小。内阻值越小，自放电电流也越小，电池的容量越大，由于质料内的杂质会和极板上的活性物质反响，减少极板上的活性物质，然后影响电池容量。

质量好的蓄电池和质量差的蓄电池在内阻上不同很大。质量好的蓄电池之所以能持续大电流放电，就是由于其内阻很小，而质量差的蓄电池则否则。

蓄电池的自放电是指在电池极板、电解液中的杂质，在正负极板间构成了一个回路，这个回路就是自放电。它是蓄电池在开路放置时的现象。蓄电池发生自放电将直接减少蓄电池可输出的电量，使蓄电池容量下降。自放电的发生首要是由于电极在电解液中处于热力学的不稳定状况，蓄电池的两个电极各自发生氧化、康复反响的成果。蓄电池的自放电速率的巨细是由动力学要素抉择的，首要取决于电极材料的特性、外表状况以及电解液的组成、浓度和杂质含量等，液取决于放置的环境条件，如温度和湿度等要素。

自放电大，内阻添加，构成容量短少。这反响在电池的储存期上是最明显了。

6、电池的均一性

电池的均一性是指一组电池内单个电池电压的存在规划。当电池放置了一段时刻后，均一性会变差，无法满意对均一性要求高的工作，需求进行激活，这是由于每个电池的内阻不同，自放电也不同，使其放置后的容量不同，而反响容量的是它的电压，每个电池电压差越大，均一性也越差。工作间对所需电池的均一性要求不同，如电力系统，它对电池均一性的要求是，在不充电的状况下电压差《100mV;在充电的状况下电压差《50 mV。而电信系统则是在不充电的状况下电压差《50mV;在充电的状况下电压差《30 mV。与UPS配套的电池没有明确的均一性要求。

对均一性要求高的工作，尽量选用同一批号的电池，以保证其均一性，由于不同的批号会因材料的配备、工艺的过失，而使其均一性没有同一批号的电池均一性好

7、温度

电池无论是容量、充电、放电、储存期、寿数等，都和环境温度很有大的联络，温度影响着和电池相关的每一个参数。电池的温度要求是5℃~35℃，超出这个规划，温度越高，电池内的化学反响越快，容量越大，一同也加快了极板的老化，减短了电池的寿数。温度和充电：充电时标称温度规划是5℃~35℃，跨越这个规划，需求一个温度补偿系数，每升温1度每2V的充电电压下调3mV;相反，每降温1度每2V的充电电压上调3mV，要是不做相应的调整也会构成欠充电。

温度和储存期：电池储存的温度要求最严，是定在25℃，温度每升高10℃，电池的储存期折半，相反温度下降时，储存期也相应添加。这是由于温度越高，自放电越大，内阻添加，构成储存容量短少。

8、寿数

电池的寿数分为规划寿数和循环寿数。电池的运用寿数和它在运用中操作是否正确，是否有保护，以及它所在环境温度等都有联络。

规划寿数则是指从电池出厂开始核算，一般有5年、10年、15年等，就算电池生产后没有运用过，到了这个年限就报废了，而不是从用户开始运用时核算。循环寿数又称为运用周期，是指在必定的放电条件下蓄电池容量下降到某—规则值前所履历的充放电次数。电池的规划寿数还有一种核算办法是电池的放电次数，电池的深循环次数是400次，或50%循环1200至2000次，只要抵达这个数字，不管它的年限是否到了，该电池就得报废了。所以我们给客户配电池时，要放约 30%的余量，避免客户在运用中构成深循环，使实践放电量控制在电池容量的70%左右，最好是50%。

三、日常保护与操作

● 放电

（1）连续电压如下表，请留神不要使蓄电池的端子电压低于此值。低于此值时电池就构成电池过放电，否则电池便遭到损害。

（2）放电后不要放置，请当即充电。不小心过放电后，也请当即充电。

（3）电池放电时请在-15～45℃的环境下进行。

（4）最大答应放电电流为6CA，放电5秒以下，不要跨越这个值，否则有或许损坏电池。

放电电流的巨细与放电连续

电压的联络：

放电电流（A） 单体放电连续电压（V）

0.1C10以下或间歇放电 1.90

0.1C10或近似电流 1.80

0.16C10或近似电流 1.75

0.23C10或近似电流 1.70

注：“C10”是10小时率容量值。

●充电

（1）浮充

浮充电压一贯加在电池端子上，电压值过高或过低对电池的影响如下：

长时刻过高（过充电）：缩短寿数。

长时刻过低（充电短少）：満足不了负载或使电池电压不一致，然后使电池整组容量下降，寿数缩短。

（2）康复充电

A、回复充电最好按浮动充电来施行，假定选用均充转浮充办法，侧均充电流抵达1%C10时转为浮充电，并且均充时刻不能设定;

B、充电初期的电流没有特别规则，但最好束缚在0.1C～0.3C安培充电，能在25℃24小时以内充入放电量的100%以上。

C、要使其彻底康复（充电量至放电量的大约105%），有必要在抵达设定电压后持续充电24小时以上。

（3）温度补偿

当温度违反25℃时，请按每改动1℃，以-3mv/单格进行修正。

（4）均衡充电

均衡充电时，运用的均充电压为2.30-2.35V/单格。

（5）电池充电时留神事项

A、假定设定的充电电压跨越2.23V/单体，充电末期充电电流跨越0.05C，会对蓄电池的外观、功用、寿数等构成永久的劣化，所以请特别留神充电电压。

B、请运用有电流下降特性的定电压充电设备、且充电电压精度为±2%以内（负载变化0～100%时）的充电器。

C、浮动充电电压在一般室内运用温度（5℃～35℃）时为2.23V/单体，但长时刻低温或高温等特别环境下运用时，以25℃为基点，对充电电压按 -3mV/℃ 单体进行修正较为适宜。这是为避免低温时回复充电时刻的加长及高温时过充电构成电池的劣化。特别是将蓄电池装入电池箱内时，电池箱内蓄电池的周围温度有或许跨越35℃时，为避免蓄电池的过热腐蚀，请进行温度调度或许给充电器添加保护机能，以使温度升到55℃时将充电电压下降到2.11V/单体。有关温度修正的详细状况，请与制造厂家联络。

D、充电请在环境温度-15℃～+45℃规划内进行。

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