鉅大LARGE | 點擊量:7573次 | 2018年09月09日
鉛酸蓄電池的內阻與能量關系
內阻,鉛酸蓄電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻,極化內阻又包括電化學極化與濃差極化。內阻的存在,使鉛酸蓄電池放電時的端電壓低于鉛酸蓄電池電動勢和開路電壓,充電時端電壓高于電動勢和開路電壓。鉛酸蓄電池的內阻不是常數而是一個變數,在充放電過程中隨時間不斷變化,原因是活性物質的組成、電解液濃度和不斷地改變。極化分為電化學極化和濃差極化,顧名思義,電化學極化是化學反應的阻力、濃差極化是電解液的阻力,隨著充電或放電的進行尤其是后期,化學反應和電解液濃度變化的阻力將越來越大,所以,電阻也越來越大。
歐姆電阻遵守歐姆定律;極化電阻隨電流密度增加而增大,但不是線性關系,常隨電流密度和溫度都在不斷地改變。
能量,鉛酸蓄電池的能量是指在一定放電制度下,蓄鉛酸蓄電池所能給出的電能,通常用瓦時(Wh)表示。
鉛酸蓄電池的能量分為理論能量和實際能量。理論能量W理可用理論容量和電動勢(E)的乘積表示,即
W理=C理×E
鉛酸蓄電池的實際能量為一定放電條件下的實際容量C實與平均工作電壓U平的乘積,即
W實=C實×U平
常用比能量來比較不同的鉛酸蓄電池系統。比能量是指鉛酸蓄電池單位質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際比能量之分。前者指lkg鉛酸蓄電池反應物質完全放電時理論上所能輸出的能量。實際比能量為lkg鉛酸蓄電池反應物質所能輸出的實際能量。
由于各種因素的影響,鉛酸蓄電池的實際比能量遠小于理論比能量。實際比能量和理論比能量的關系可表示如下:
W實:W理?KV?KR?Km
式中KV-電壓效率;KR-反應效率;Km—質量效率。
電壓效率是指鉛酸蓄電池的工作電壓與電動勢的比值。鉛酸蓄電池放電時,由于電化學極化、濃差極化和歐姆壓降,工作電壓小于電動勢。
反應效率表示活性物質的利用率。
鉛酸蓄電池的比能量是綜合性指標,它反映了鉛酸蓄電池的質量水平,也表明生產廠家的技術和管理水平。
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