动力电池性能参数
一、电性能
(1)电动势
电池的电动势,又称电池标准电压或理论电压,为电池断路时正负两极间的电位差。电
池的电动势可以从电池体系热力学函数自由能的变化计算而得。
(2)额定电压
额定电压
(或公称电压),系指该电化学体系的电池工作时公认的标准电压。例如,锌锰
干电池为
1.5V,镍镉电池为 1.2V,铅酸蓄电池为 2V,锂离子电池为
(3)开路电压
电池的开路电压是无负荷情况下的电池电压。开路电压不等于电池的电动势。必须指出,
电池的电动势是从热力学函数计算而得到的,而电池的开路电压则是实际测量出来的。
(4)工作电压
系指电池在某负载下实际的放电电压,通常是指一个电压范围。例如,铅酸蓄电池的工
作电压在
2V~1.8V;镍氢电池的工作电压在 1.5V~1.1V;锂离子电池的工作电压在 3.6V
~
2.75V。
(5)终止电压
系指放电终止时的电压值,视负载和使用要求不同而异。以铅酸蓄电池为例:电动势为
2.1V,额定电压为 2V,开路电压接近 2.15V,工作电压为 2V~1.8V,放电终止电压为
1.8V~1.5V(放电终止电压根据放电率的不同,其终止电压也不同)。
(6)充电电压
系指外电路直流电压对电池充电的电压。一般的充电电压要大于电池的开路电压,通常
在一定的范围内。例如,镍镉电池的充电压在
1.45V~1.5V;锂离子电池的充电压在 4.1V~
4.2V;铅酸蓄电池的充电压在 2.25V~2.5V。
(7)内阻
蓄电池的内阻包括:正负极板的电阻,电解液的电阻,隔板的电阻和连接体的电阻等。
a. 正负极板电阻
目前普遍使用的铅酸蓄电池正、负极板为涂膏式,由铅锑合金或铅钙合金板栅架和活性
物质两部分构成。因此,极板电阻也由板栅电阻和活性物质电阻组成。板栅在活性物质内层,
充放电时,不会发生化学变化,所以它的电阻是板栅的固有电阻。活性物质的电阻是随着电
池充放电状态的不同而变化的。
当电池放电时,极板的活性物质转变为硫酸铅
(PbSO4),硫酸铅含量越大,其电阻越大。
而电池充电时将硫酸铅还原为铅
(Pb),硫酸铅含量越小,其电阻越小。
b. 电解液电阻
电解液的电阻视其浓度不同而异。在规定的浓度范围内一旦选定某一浓度后,电解液电
阻将随充放电程度而变。
电池充电时,在极板活性物质还原的同时电解液浓度增加,其电阻
下降;电池放电时,在极板活性物质硫酸化的同时电解液浓度下降,其电阻增加。
c. 隔板电阻
隔板的电阻视其孔率而异,新电池的隔板电阻是趋于一个固定值,
但随电池运行时间
的延长,其电阻有所增加。
因为,电池在运行过程中有些铅渣和其他沉积物在隔板上,使得
隔板孔率有所下降而增加了电阻。
d. 连接体电阻