蓄电池(Storage Battery)是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。它的工作原理:充电时利用外部的电能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输出,比如生活中常用的手机电池等。
电动势
外电路断开,即没有电流通过电池时在正负极间量得的电位差,叫做电池的电动势。

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(Storage Battery),也称二次电池。

**级蓄电池
”**级蓄电池——发动机启动电源”是一种当内燃机配用的传统蓄电池失效而无法实施启动时,能通过快速储能后向内燃机提供启动电源的装置。
传统蓄电池的工作原理及缺陷:2013年以内燃机为动力的设备主要采用传统蓄电池作为启动电源,由于传统蓄电池受使用寿命、存放时间、环境温度等因素的限制,会导致储量降低或内阻过大而失效,从而无法实施启动。同时,由于这些因素难以预测和控制,内燃机无法启动的情况随时可能发生而令人束手无策,特别是当用于消防、救灾、军事、通讯等用途的装备或体积庞大的工程机械遇到这种情况时,可能会造成较为严重的后果。
传统蓄电池环境温度每降低10℃内阻约增大15%,蓄电池的内阻**过正常值25%,该容量已降低到其标称容量的80%左右,如果蓄电池内阻**过正常值的50%,该蓄电池容量已降低到其标称容量的80%以下。若有新型的蓄电池与传统蓄电池设计为并联配置的话,就可以瞬时释放大电流,从而解决因低温启动设备困难问题,同时大大延长传统蓄电池的使用寿命。 [2]

蓄电池内阻与容量之间的关系其中有两种含义:
电池内阻跟额定容量的关系,以及同一型号电池的内阻跟荷电态SOC的关系。十多年前人们曾经试图利用阀控密封铅酸蓄电池内阻(或电导)的变化去在线检测电池的容量和预测电池寿命,但却未能如愿;人们对动力电池的大电流放电能力提出了越来越高的要求,这就要求尽可能降低电池内阻。因而本文将进一步探索和阐明一些常用蓄电池内阻与容量之间的内在关系。
电池容量
通常电源设备的容量用kV·A或kW来表示。然而,作为电源的VRLA电池,选用安时(A·h)表示其容量则更为准确,蓄电池容量定义为∫t0tdt,理论上t可以趋于无穷,但实际上当电池放电低于终止电压后仍继续放电,这可能损坏电池,故t值有限制,电池行业中,以小时(h)表示电池的可持续放电时间,觉的有C24、C20、C10、C8、C3、C1等标称容量值。
小电池的标称容量以毫安时(mA·h)计,大电池的标称容量则以安时(A·h)、千安时(kA·h)计,电信工业常取C10、C8等标称容量值。例如,常见的Deka电池12AVR100SH为12V单体,100 A·h容量,即可持续放电10h,电流为10A,共放出安时数为10*10=100 A·h(实际测试中,为使电流值保持恒稳,当电压变化时,应调整外电路负载,以便计量)。
电动车用蓄电池的容量以下列条件表示之:
电解液比值 1.280/20℃
放电电流 5小时的电流
放电终止电压 1.70V/Cell
放电中的电解液温度 30±2℃
1.放电中电压下降 放电中端子电压比放电前之无负载电压(开路电压)低,理由如下:
1.V=E-I.R
V:端子电压(V) I:放电电流(A)
E:开路电压(V) R:内部阻抗(Ω)
2.放电时,电解液比重下降,电压也降低。
3.放电时,电池内部阻抗即随之增强,完全充电时若为1倍,则当完全放电时,即会增强2~3倍。
用于起重时电瓶电压之所以比用于行走时的电压低,乃是由于起重用之油压马达比行走用之驱动马达功率大,因此放电流大,则上式的I.R亦变大。
2.蓄电池之容量表示
在容量试验中,放电率与容量的关系如下:
5HR....1.7V/cell
3HR....1.65V/cell
1HR....1.55V/cell
严禁到达上述电压时还继续放电,放电愈深,电瓶内温会升高,则活性物质劣化愈严重,进而缩短蓄电池寿命。
因此,堆高机无负重扬升时的电池电压若已达1.75v/cell(24cell的42v,12cell的21v)),则应停止使用,马上充电。
3.蓄电池温度与容量
当蓄电池温度降低,则其容量亦会因以下理由而显著减少。
(A)电解液不易扩散,两较活性物质的化学反应速率变慢。
(B)电解液之阻抗增加,电瓶电压下降,蓄电池的5HR容量会随蓄电池温度下降而减少。
因此:
1.冬季比夏季的使用时间短。
2.特别是使用于冷冻库的蓄电池由于放电量大,而使一天的实际使用时间显著减短。
若欲延长使用时间,则在冬季或是进入冷冻库前,应先提高其温度。
4.放电量与寿命
每日反复充放电以供使用时,则电池寿命将会因放电量的深浅,而受到影响。
5.放电量与比重
蓄电池之电解液比重几乎与放电量成比例。因此,根据蓄电池完全放电时的比重及10%放电时的比重,即可推算出蓄电池的放电量。
测定铅蓄电池之电解液比重为得知放电量的较佳方式。因此,定期性的测定使用后的比重,以避免过度放电,测比重的同时,亦测电解液的温度,以20℃ 所换算出的比重,切勿使其降到80%放电量的数值以下。
6.放电状态与内部阻抗
内部阻抗会因放电量增加而加大,尤其放电终点时,阻抗较大,主因为放电的进行使得较板内产生电流的不良导体─硫酸铅及电解液比重的下降,都导致内部阻抗增强,故放电后,务必马上充电,若任其持续放电状态,则硫酸铅形成安定的白色结晶后(此即文献上所说的硫化现象),即使充电,较板的活性物质亦无法恢复原状,而将缩短电瓶的使用年限。
白色硫酸铅化
蓄电池放电,则阴、阳极板同时产生硫酸铅(PbS04),若任其持续放电,不予充电,则最后会形成安定的白色硫酸铅结晶(即使再充电,亦难再恢复原来的活性物质)此状态称为白色硫化现象。
7.放电中的温度
当电池过度放电,内部阻抗即显著增加,因此蓄电池温度也会上升。放电时的温度高,会提高充电完成时温度,因此,将放电终了时的温度控制在40℃以下为较理想。
物理量联系
电量与电压关系
蓄电池的剩余电量可通过测量蓄电池的电压粗略地得出。车用12V铅酸蓄电池电压与剩余电量的关系见下表:
电压 (v)
剩余电量
12.7
**
12.5
90%
12.4
80%
12.3
70%
12.2
60%
12.1
50%
11.9
40%
11.8
30%
11.6
20%
11.3
10%
10.5
0%
对于传统的干荷铅蓄电池(如汽车干荷电池、摩托车干荷电池等)在使用一段时间后要补充蒸馏水,使稀硫酸电解液保持1.28g/ml左右的密度;对于免维护蓄电池,其使用直到寿命终止都不再需要添加蒸馏水。
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