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電池容量及影響因素詳解

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年11月29日  

電池容量按照不同條件分為實踐容量、理論容量與額定容量,電池容量C的核算式為C=∫t0It1dt(在t0到t1時間內對電流I積分),電池分正負極。


電池容量的分類


電池容量按照不同條件分為實踐容量、理論容量與額定容量。


在某一放電率下于25℃放電至中止電壓所提的最低極限的容量是規劃與出產時的規矩的電池的容量,這叫做某一放電率RH的額定容量。


電池容量一般以AH(安培小時)核算,另一種是以CELL(單位極板)幾瓦(W)核算。(W/CELL)


1.Ah(安培小時)核算,放電電流(恒流)I×放電時間(小時)T。例如7AH電池假設接連放電電流0.35A,那么時間可接連20小時。


2.充電時間以15小時為標準,充電電流為電池容量的1/10,快速充電會減少電池壽命。


電池容量是指電池存儲電量的大小。電池容量的單位是mAh,中文名稱是毫安時(在衡量大容量電池如蓄電池時,為了便利起見,一般用Ah來標明,中文名是安時,1Ah=1000mAh)。若電池的額定容量是1300mAh,即130mA的電流給電池放電,那么該電池可以繼續作業10小時(1300mAh/130mA=10h);假設放電電流為1300mA,那供電時間就只要1小時左右(實踐作業時間因電池的實踐容量的個別差異而有一些不同)。這是理想狀態下的分析,數碼設備實踐作業時的電流不或許始終恒定在某一數值(以數碼相機為例,作業電流會因為LCD顯示屏、閃光燈等部件的打開或關閉而發作較大的改變),因此電池能對某個設備的供電時間只能是個大約值,而這個值也只要通過實踐操作相關經驗來估計。


容量單位


通常我們講電池容量是以安時為單位,這是根據現已承認的某一個電池。


比如我們說這塊手機電池容量是多少;這塊電瓶車電池容量是多少,都是分別針對不同電池來說的。針對電池電壓現已承認,而沒有考慮實踐電壓,只要說安時就能代表這塊電池容量。


然而有關不同電壓的電池,我們就不能單純的用安時來代表容量,比如一塊12V20AH的電池,一塊15V20AH的電池,哪怕都是20AH,供應相同功率負載,設備都能正常作業,但繼續時間是不相同的,所以標準容量應該以功為單位。


再舉個比如,一個設備能支撐12V、也能支撐24V,用一塊12V(20AH)電池供電,能供應一個小時,那么用兩塊串聯會變成24V(20AH)其間安時沒有新增,但繼續時間會長一倍,所以容量此時應考慮為電池所容納的功,而不能單純考慮為安時。


W(功)=P(功率)*T(時間)=I(電流)*U(電壓)*T(時間)


這樣評論電池容量才有實踐含義,有必要腳踏實地,否則或許呈現一塊手機電池還比電瓶車電池容量大的說法,這顯著不科學。


檢驗方法


給一個電池進行恒流恒壓充電,然后以恒流放電,放出多少電量便是這個電池的容量,蓄電池,鎳氫電池等,但是鋰離子電池就不可,它有個最低放電電壓,即放電電壓不能低于2.75V,通常以3.0V為下限保護電壓。例如鋰離子電池容量是1000mAh,則充放電電流就1000mA,在電池最高電壓4.2V內放到3.0V,放出來的容量才是電池最真實的容量。


影響要素


蓄電池的容量是衡量蓄電池功用的一項重要目標.一般用安時來標明.放電時間(小時)與放電電流(安培)的總稱,即容量=放電時間×放電電流.電池的實踐容量,取決于電池中活性物質的多少和活性物質的利用率.活性物質是量越多,活性物質利用率就越高,電池的容量也就越大.反之容量越小,影響電池容量的要素許多,常見的有以下幾種:


(1)放電率對電池容量的影響


蓄電池容量隨放電倍率的增大而下降,也便是說放電電流越大,核算出電池的容量就越小.比如一只10Ah的電池,用5A放電可以放2小時,即5×2=10;那么用10A放電只能放出47.4分鐘的電,合0.79小時.其容量僅為10×0.79=7.9安時.所以有關給定電池在不一起率下放電,將有不同的容量.我們在談到容量時有必要了解放電的時率或倍率.簡略的講便是用多大的電流放電。


(2)溫度對電池容量的影響


溫度對鉛酸蓄電池的容量影響較大,一般隨溫度下降,容量的下降,容量與溫度的關系如:


Ct1=Ct2/1+k(t1-t2).t1t2分別是電解液的溫度,k為容量的溫度系數,Ct1溫度為t1時容量(Ah),Ct2是溫度為t2時的容量(Ah)在蓄電池出產標準中,一般要規矩一個溫度為額定標準溫度,如規矩t1為實踐溫度,t2為標準溫度,(一般為25攝氏度)負極板受低溫的影響要比正極板活絡.當電解液溫度下降時,電解液粘度增大,離子遭到較大的阻力,擴散才干下降,電解液電阻也增大,使電化學反響阻力新增,一部分硫酸鉛不能正常轉化.充電接受才干下降,結果導致蓄電池容量下降.


(3)中止電壓對電池容量的影響


當電池放電至某一個電壓值以后,發生電壓急劇下降,實踐上所取得的能量十分小,假設長時間深放電,對電池的損害相當大.所以有必要在某一電壓值中止放電,該截止放電電壓叫放電中止電壓.設定放電中止電壓,對延長蓄電池使用壽命含義重大.一般我們所修理的電動汽車電池,電摩電池的放電中止電壓為每格1.75伏,也便是說一節12伏電池為6格,其放電中止電壓是6×1.75=10.5伏.[2]


(4)極板的幾何標準對電池容量的影響


在活性物質的量必守時,與電解液直接接觸極板的幾何面積新增,電池容量的新增,所以極板的幾何標準,對電池容量的影響不可忽視.


①極板厚度對容量的影響


活性物質的量必定,電池容量隨極板厚度的新增而減少,極板越厚,硫酸與活性物質接觸面就越小,活性物質的利用率越低,電池容量越小.


②極板高度對容量的影響


在電池中,極板的上下兩部分的活性物質利用率存在著較大的差異,試驗證實,放電初期,極板上部比下部的電流密度大約高出2倍~~2.5倍,這種不同隨著放電時的推移逐漸減少,但上部要比下部的電流密度大.


③極板面積對容量的影響


活性物質的量必定,極板幾何面積越大,活性物質的利用率也越高,電池的容量越大.在電池殼體相同,活性物質量不變情況下,選用薄極板新增極板片數,也便是新增了極板的有用反響面積,然后提高了活性物質的利用率,新增了電池的容量。


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