閥控式鉛酸蓄電池技術特點

鉛酸蓄電池的電性能用下列參數量度：電池電動勢、開路電壓、終止電壓、工作電壓、放電電流、容量、電池內阻、儲存性能、使用壽命（浮充壽命、充放電循環壽命）等。
1、電池電動勢、開路電壓、工作電壓
當蓄電池用導體在外部接通時，正極和負極的電化反應自發地進行，倘若電池中電能與化學能轉換達到平衡時，正極的平衡電極電勢與負極平衡電極電勢的差值，便是電池電動勢，它在數值上等于達到穩定值時的開路電壓。電動勢與單位電量的乘積，表示單位電量所能作的最大電功。但電池電動熱與開路電壓意義不同：電動勢可依據電池中的反應利用熱力學計算或通過測量計算，有明確的物理意義。后者只在數字上近于電動勢，需視電池的可逆程度而定。
電池在開路狀態下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池正極電極電勢與負極電極電勢之差。
電池工作電壓是指電池有電流通過（閉路）的端電壓。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。電池在接通負載后，由于歐姆電阻和極化過電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓。
?2、容量
電池容量是指電池儲存電量的數量，以符號C表示。常用的單位為安培小時，簡稱安時（Ah）或毫安時（mAh）。
電池的容量可以分為額定容量（標稱容量）、實際容量。
（1）額定容量
額定容量是電池規定在在25℃環境溫度下，以10小時率電流放電，應該放出最低限度的電量(Ah)。
a、放電率。放電率是針對蓄電池放電電流大小，分為時間率和電流率。
放電時間率指在一定放電條件下，放電至放電終了電壓的時間長短。依據IEC標準，放電時間率有20，10，5，3，1，0.5小時率及分鐘率，分別表示為：20Hr，10Hr，5Hr，3Hr，2Hr，1Hr，0.5Hr 等。
b、放電終止電壓。鉛蓄電池以一定的放電率在25℃環境溫度下放電至能再反復充電使用的最低電壓稱為放電終了電壓。大多數固定型電池規定以10Hr放電時（25℃）終止電壓為1.8V/只。終止電壓值視放電速率和需要而夫定。通常，為使電池安全運行，小于10Hr的小電流放電，終止電壓取值稍高，大于10Hr的大電流放電，終止電壓取值稍低。在通信電源系統中，蓄電池放電的終止電壓，由通信設備對基礎電壓要求而定。
放電電流率是為了比較標稱容量不同的蓄電池放電電流大小而設的，通常以10小時率電流為標準，用I10表示，3小時率及1小時率放電電流則分別以I3、I1表示。
c、額定容量。固定鉛酸蓄電池規定在25℃環境下，以10小時率電流放電至終了電壓所能達到的額定容量。10小時率額定容量用C10表示。10小時率的電流值為C10/10

其它小時率下容量表示方法為：3小時率容量(Ah)用C3表示， 在25℃環境溫度下實測容量(Ah)是放電電流與放電時間(h)的乘積，閥控鉛酸固定型電池C3和I3值應該為
??? C3=0.75 C10(Ah)
????? I3=2.5 I10(h)
???? 1小時定容量(Ah)用C1表示，實測C1和I1值應為C1=0.55 C10(Ah)
???? I1=5.5 I10(h)
（2）實際容量
實際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時間的乘積，單位為Ah。
3、內阻
電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻，極化內阻又包括電化學極化與濃差極化。內阻的存在，使電池放電時的端電壓低于電池電動勢和開路電壓，充電時端電壓高于電動勢和開路電壓。電池的內阻不是常數，在充放電過程中隨時間不斷變化，因為活性物質的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。
歐姆電阻遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關系，常隨電流密度的對數增大而線性增大。
4、循環壽命
蓄電池經歷一次充電和放電，稱為一次循環（一個周期）。在一定放電條件下，電池工作至某一容量規定值之前，電池所能承受的循環次數，稱為循環壽命。
各種蓄電池使用循環次數都有差異，傳統固定型鉛酸電池約為500~600次，起動型鉛酸電池約為300~500次。閥控式密封鉛酸電池循環壽命為1000~1200次。影響循環壽命的因素一是廠家產品的性能，二是維護工作的質量。固定型鉛電池用壽命，還可以用浮充壽命（年）來衡量，閥控式密封鉛酸電池浮充壽命在10年以上。
對于起動型鉛酸蓄電池，按我國機電部頒標準，采用過充電耐久能力及循環耐久能力單元數來表示壽命，而不采用循環次數表示壽命。即過充電單元數應在4以上，循環耐久能力單元數應在3以上。
?5、能量
電池的能量是指在一定放電制度下，蓄電池所能給出的電能，通常用瓦時（Wh）表示。
電池的能量分為理論能量和實際能量。理論能量W理可用理論容量和電動勢（E）的乘積表示，即
?????????? W理=C理E
電池的實際能量為一定放電條件下的實際容量C實與平均工作電壓U平的乘積，即
?????????? W實=C實U平
常用比能量來比較不同的電池系統。比能量是指電池單位質量或單位體積所能輸出的電能，單位分別是Wh/kg或Wh/L。
比能量有理論比能量和實際比能量之分。前者指1 kg電池反應物質完全放電時理論上所能輸出的能量。實際比能量為1 kg電池反應物質所能輸出的實際能量。
由于各種因素的影響，電池的實際比能量遠小于理論比能量。實際比能量和理論比能量的關系可表示如下：
??????? W實= W理·KV·KR·Km
????? 式中? KV—電壓效率；????? KR—反應效率；????? Km—質量效率。
電壓效率是指電池的工作電壓與電動勢的比值。電池放電時，由于電化學極化、濃差極化和歐姆壓降，工作電壓小于電動勢。
反應效率表示活性物質的利用率。
電池的比能量是綜合性指標，它反映了電池的質量水平，也表明生產廠家的技術和管理水平。
6、儲存性能
蓄電池在貯存期間，由于電池內存在雜質，如正電性的金屬離子，這些雜質可與負極活性物質組成微電池，發生負極金屬溶解和氫氣的析出。又如溶液中及從正極板柵溶解的雜質，若其標準電極電位介于正極和負極標準電極電位之間，則會被正極氧化，又會被負極還原。所以有害雜質的存在，使正極和負極活性物質逐漸被消耗，而造成電池喪失容量，這種現象稱為自放電。
電池自放電率用單位時間內容量降低的百分數表示：即用電池貯存前（C10’）（C10”）容量差值和貯存時間T（天、月）的容量百分數表示??.