图

1 蓄电池最佳充电接受曲线

二．铅酸蓄电池的主要参数

2.1蓄电池的电压
2.1.1电动势

电动势是指电池在开路时，正极平衡电极电势与负极平衡电极电势之差，蓄电池电动势是硫酸浓度的函

数。其大小取决于电池中的化学反应，与电池的形状、尺寸无关。

根据铅酸蓄电池的成流反应，按热力学原则，电池的电动势为

(

)

(

)

O

H

SO

H

In

nF

RT

E

E

2

4

2

α

α

θ

+

=

其中

E为电池电动势；E

θ

为所有反应物的活度或压力等于

1时的电动势，称为标准电动势（V）

;R为摩尔

气体常数，为

8.31J/(K·mol)；T为绝对温度（K）；F为法拉第常数（96500C/mol）；n为电化学反应中的电子

得失数目。电动势是电池在理论上输出能量大小的量度之一，如果其它条件相同，电动势越高的电池，理论
上能输出的能量就越大。
2.1.2开路电压

开路电压是电池在开路状态下的端电压，也是两极的电极电势之差，但不是平衡电势，而是稳定电势或

混合电势之差。理论上，电池的开路电压并不等于电动势，但数值上可能很接近，一般小于蓄电池电动势，
与蓄电池荷电状态直接相关。蓄电池组在线检测系统的设计及研究铅酸蓄电池的开路电压也是硫酸浓度的函
数，其与电解液密度的关系可用如下的经验公式表示：
开路电压＝

d＋0.85(2.5)，其中d为电解液的密度 (g/cm

3

)。

2.1.3工作电压

工作电压是指有电流流过外线路时，电池两极之间的电位差。放电工作电压总是低于开路电压。因为电流

通过蓄电池内部时，必须克服极化电阻和欧姆电阻所造成的阻力。随着蓄电池放电的进行，正负极活性物质
和硫酸逐渐消耗，水量增加，酸浓度降低，蓄电池的电压降低。
2.2蓄电池的温度

蓄电池内部温度对其性能影响很大，对铅酸蓄电池而言，更是如此，因为在充放电过程中其内部存在

“

”

氧循环 ，产生的额外热量会使温度上升，因而影响更大，因此在判断蓄电池的性能时，要充分考虑温度的

影响。当温度上升时，电解液的运动速度增大，获得动能增加，因此渗透力加强，电解液电阻减小，电化学
反应增强，这些都使蓄电池容量增大。当温度降低时，电解液的粘度增大，使离子运动受到较大阻力，扩散
能力降低，渗入极板内部困难，活性物质深处由于酸的缺乏而得不到充分利用，导致容量下降。其次是电解
液电阻随温度下降而增加，结果电池内阻增加，电压降增大，从而容量下降。温度变化

1

℃时蓄电池容量的变

化量称为容量的温度系数。在一般情况下，容量与温度的关系如下式所示：

增加冒气量

增加充电时间

0

t

I

I

0