蓄电池参数维护及电压

　①极板的结构和数量。当其它条件相同时，蓄电池的容量取决于极板的面积以及活性物质的多孔性，故极板通常做得很薄。铅蓄电池的极板厚度为1.45-3.0mm,

　　②放电情况。当蓄电池放电程度较大时，由于硫酸铅析出量多，面使极板孔隙的截面积减小，从面造成硫酸渗入极板困难。因此，当放电电流增大时，渗人极板孔隙内的硫酸不足以补偿单位时间内所消耗的硫酸量，致使蓄电池的电压迅速下降，而不能继续放电。所以放电电流增大，蓄电池容量减小.

　　③电解液温度。温度降低时，由于粘度增大面使电解液渗入极板困难，同时温度降低时，电解液电阻会增大而使电压降低，所以蓄电池的容量将减小.

　　④电解液密度。加大电解液密度，可以提高蓄电池的电动势及电解液向极板内活性物质的渗透能力，并减少电解液的电阻，而使蓄龟池容量增加。但若是继续加大电解液密度，将使其粘度增大，所以当电解液密度超过某一数值时，电解液渗透速度反而会减小，且内阻增大，极板硫化增加，使蓄电池容量减小.故只有当电解液密度处于最佳状态时，蓄电池才能获的最大容量.

　　蓄电池电压为12v的容量有2.2AH、7AH、14AH、17AH、24AH、32AH、45AH、60AH、80AH、105AH、120AH、160AH、198AH。

　　化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池。放电后，能够用充电的方式使内部活性物质再生——把电能储存为化学能；需要放电时再次把化学能转换为电能。将这类电池称为蓄电池(StorageBattery)，也称二次电池。

　　所谓蓄电池即是贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。

　　蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。电池的容量通常用Ah(安时)表示，1Ah就是能在1A的电流

　　下放电1小时。单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定，因此，通常电池体积越

　　大，容量越高。与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流。蓄电池的充电电流通常用充电速率C表示，C为蓄电池的额定容量。例如，用2A电流

　　对1Ah电池充电，充电速率就是2C；同样地，用2A电流对500mAh电池充电，充电速率就是4C。

　　电池刚出厂时，正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。当环境温度、使用时间和工作

　　状态变化时，单元电池的输出电压略有变化，此外，电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系。单元镍镉电池的标称电压约为1.3V（但一般认

　　为是1.25V），单元镍氢电池的标称电压为1.25V。

　　电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。在充放电过程中，极板的电阻是不变的，但是，离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。

　　蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，蓄电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。镍镉电池的充电终止

　　电压为1.75~1.8V，镍氢电池的充电终止电压为1.5V。[表1-1镍镉电池不同放电率时的放电终止电压

　　放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电，电池两端电压会迅速下降，形成深度放电，这样，

　　极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复，从而影响电池的寿命。放电终止电压和放电率有关。镍镉电池的放电终止电压和放电速率的关系如

　　表1-1所列，镍氢电池的放电终止电压一般规定为1V。

　　蓄电池参数主要有：

　　1、电池的容量：用Ah(安时)表示，1Ah就是能在1A的电流，通常电池体积越

　　大，容量越高。

　　2、标称电压：电池刚出厂时，正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。当环境温度、使用时间和工作状态变化时，单元电池的输出电压略有变化，此外，电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系。

　　3、内阻：电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。在充放电过程中，极板的电阻是不变的，但是，离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。

　　4、充电终止电压：蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，蓄电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。

　　5、放电终止电压：放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电，电池两端电压会迅速下降，形成深度放电，这样，极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复，从而影响电池的寿命；放电终止电压和放电率有关。

　　蓄电池在规定条件（包括放电强度、放电电流及放电终止电压）下放出的电量多少或放电时间长短称为蓄电池容量，单位A·h或A·min。汽车蓄电池是一个可逆的直流电源，既能将化学能转换为电能，也能将电能转化为化学能，它与发电机并联。

　　在启动发动机期间，它供电给起动系统和点火系统。

　　当发动机停止运转或低怠速运转的时候，由它给汽车用电设备供电。

　　当出现用电需求超过充电系统输出时，这段有限的时间内，由它提供电流。

　　蓄电池还吸收电路中的瞬时过电压保持汽车电器系统电压的稳定，保护电子元件。

　　蓄电池长久不用，它会慢慢自行放电，直至报废。因此，每隔一定时间就应启动一次汽车，给蓄电池充电。另一个办法就是将蓄电池上的两个电极拔下来，需注意的是从电极柱上拔下正、负两根电极线，要先拔下负极线，或卸下负极和汽车底盘的连接。然后再拔去带有正极标志(+)的另一端，蓄电池有一定的使用寿命，到一定的时期就要更换。在更换时同样要遵循上述次序，不过在把电极线接上去时，次序则恰恰相反，先接正极，然后再接负极。

　　当电流表指针显示蓄电量不足时，要及时充电。蓄电池的蓄电量可以在仪表板上反映出来。有时在路途中发现电量不够了，发动机又熄火启动不了，作为临时措施，可以向其他的车辆求助，用它们车辆上的蓄电池来发动车辆，将两个蓄电池的负极和负极相连，正极和正极相连。

　　电解液的密度应按照不同的地区、不同的季节按照标准进行相应的调整。

　　在亏电解液时应补充蒸馏水或专用补液和添加纳米碳溶胶电池活化剂。切忌用饮用纯净水代替。因为纯净水中含有多种微量元素，对蓄电池会造成不良影响。

　　在启动汽车时，不间断地使用启动机会导致蓄电池因过度放电而损坏。正确的使用办法是每次发动车的时间总长不超过5秒，再次启动间隔时间不少于15秒。在多次启动仍不着车的情况下应从电路、点火线圈或油路等其他方面找原因。

　　日常行车时应经常检查蓄电池盖上的小孔是否通气。倘若蓄电池盖小孔被堵，产生的氢气和氧气排不出去，电解液膨胀时，会把蓄电池外壳撑破，影响蓄电池寿命。

　　检查电池的正、负级有无被氧化的迹象。可以用热水时常浇电瓶的电线连接处。

　　检查电路各部分有无老化或短路的地方，防止电池因为过度放电而提前退役。

当蓄电池用导体在外部接通时，正极和负极的电化反应自发地进行，倘若电池中电能与化学能转换达到平衡时，正极的平衡电极电势与负极平衡电极电势的差值，便是电池电动势，它在数值上等于达到稳定值时的开路电压。电动势与单位电量的乘积，表示单位电量所能作的最大电功。但电池电动热与开路电压意义不同：电动势可依据电池中的反应利用热力学计算或通过测量计算，有明确的物理意义。后者只在数字上近于电动势，需视电池的可逆程度而定。
电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池正极电极电势与负极电极电势之差。
电池工作电压是指电池有电流通过（闭路）的端电压。在电池放电初始的工作电压称为初始电压。电池在接通负载后，由于欧姆电阻和极化过电位的存在，电池的工作电压低于开路电压。
2、容量
电池容量是指电池储存电量的数量，以符号C表示。常用的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时（mAh）。
电池的容量可以分为额定容量（标称容量）、实际容量。
（1）额定容量
额定容量是电池规定在在25℃环境温度下，以10小时率电流放电，应该放出最低限度的电量(Ah)。
a、放电率。放电率是针对蓄电池放电电流大小，分为时间率和电流率。
放电时间率指在一定放电条件下，放电至放电终了电压的时间长短。依据IEC标准，放电时间率有20，10，5，3，1，0.5小时率及分钟率，分别表示为：20Hr，10Hr，5Hr，3Hr，2Hr，1Hr，0.5Hr等。
b、放电终止电压。铅蓄电池以一定的放电率在25℃环境温度下放电至能再反复充电使用的最低电压称为放电终了电压。大多数固定型电池规定以10Hr放电时（25℃）终止电压为1.8V/只。终止电压值视放电速率和需要而夫定。通常，为使电池安全运行，小于10Hr的小电流放电，终止电压取值稍高，大于10Hr的大电流放电，终止电压取值稍低。在通信电源系统中，蓄电池放电的终止电压，由通信设备对基础电压要求而定。
放电电流率是为了比较标称容量不同的蓄电池放电电流大小而设立的，通常以10小时率电流为标准，用I10表示，3小时率及1小时率放电电流则分别以I3、I1表示。
c、额定容量。固定铅酸蓄电池规定在25℃环境下，以10小时率电流放电至终了电压所能达到的额定容量。10小时率额定容量用C10表示。10小时率的电流值为
其它小时率下容量表示方法为：
3小时率容量(Ah)用C3表示，在25℃环境温度下实测容量(Ah)是放电电流与放电时间(h)的乘积，阀控铅酸固定型电池C3和I3值应该为
C3=0.75C10(Ah)
I3=2.5I10(h)
1小时定容量(Ah)用C1表示，实测C1和I1值应为
C1=0.55C10(Ah)
I1=5.5I10(h)
（2）实际容量
实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为Ah。
3、内阻
电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在，使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压，充电时端电压高于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数，在充放电过程中随时间不断变化，因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。
欧姆电阻遵守欧姆定律；极化电阻随电流密度增加而增大，但不是线性关系，常随电流密度的对数增大而线性增大。
4、循环寿命
蓄电池经历一次充电和放电，称为一次循环（一个周期）。在一定放电条件下，电池工作至某一容量规定值之前，电池所能承受的循环次数，称为循环寿命。
各种蓄电池使用循环次数都有差异，传统固定型铅酸电池约为500~600次，起动型铅酸电池约为300~500次。阀控式密封铅酸电池循环寿命为1000~1200次。影响循环寿命的因素一是厂家产品的性能，二是维护工作的质量。固定型铅电池用寿命，还可以用浮充寿命（年）来衡量，阀控式密封铅酸电池浮充寿命在10年以上。
对于起动型铅酸蓄电池，按我国机电部颁标准，采用过充电耐久能力及循环耐久能力单元数来表示寿命，而不采用循环次数表示寿命。即过充电单元数应在4以上，循环耐久能力单元数应在3以上。
5、能量
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，通常用瓦时（Wh）表示。
电池的能量分为理论能量和实际能量。理论能量W理可用理论容量和电动势（E）的乘积表示，即
W理=C理E
电池的实际能量为一定放电条件下的实际容量C实与平均工作电压U平的乘积，即
W实=C实U平
常用比能量来比较不同的电池系统。比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能，单位分别是Wh/kg或Wh/L。
比能量有理论比能量和实际比能量之分。前者指1kg电池反应物质完全放电时理论上所能输出的能量。实际比能量为1kg电池反应物质所能输出的实际能量。
由于各种因素的影响，电池的实际比能量远小于理论比能量。实际比能量和理论比能量的关系可表示如下：
W实=W理?KV?KR?Km
式中KV—电压效率；KR—反应效率；Km—质量效率。
电压效率是指电池的工作电压与电动势的比值。电池放电时，由于电化学极化、浓差极化和欧姆压降，工作电压小于电动势。
反应效率表示活性物质的利用率。
电池的比能量是综合性指标，它反映了电池的质量水平，也表明生产厂家的技术和管理水平。
6、储存性能
蓄电池在贮存期间，由于电池内存在杂质，如正电性的金属离子，这些杂质可与负极活性物质组成微电池，发生负极金属溶解和氢气的析出。又如溶液中及从正极板栅溶解的杂质，若其标准电极电位介于正极和负极标准电极电位之间，则会被正极氧化，又会被负极还原。所以有害杂质的存在，使正极和负极活性物质逐渐被消耗，而造成电池丧失容量，这种现象称为自放电。
电池自放电率用单位时间内容量降低的百分数表示：即用电池贮存前（C10’）（C10”）容量差值和贮存时间T（天、月）的容量百分数表示。