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1、启动蓄电池知识第1页，本讲稿共27页蓄电池是蓄电池是18591859年由普兰特年由普兰特(Plante)(Plante)发明发明的，至今已有一百多年的历史。铅酸蓄的，至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。围等优点。第2页，本讲稿共27页一：阀控式铅酸蓄电池的性能参数一：阀控式铅酸蓄电池的性能参数 第3页，本讲稿共27页开路电
2、压与工作电压开路电压与工作电压第4页，本讲稿共27页开路电压开路电压第5页，本讲稿共27页开路电压开路电压电蓄电池的开路电压等于电池电蓄电池的开路电压等于电池的正极的电极电势与负极电极电势的正极的电极电势与负极电极电势之差。之差。第6页，本讲稿共27页工作电压第7页，本讲稿共27页工作电压指电池接通负载后在放电过程中显示的电压，又称放电电压。在电池放电初始的工作电压称为初始电压。电池在接通负载后，由于欧姆电阻和极化过电位的存在，电池的工作电压低于开路电压。第8页，本讲稿共27页容量电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量，以符号C表示。常用的单位为安培小时，简称安时(Ah)或毫安时(m
3、Ah)。电池的容量可以分为理论容量，额定容量，实际容量。第9页，本讲稿共27页理论容量理论容量 把活性物质的质量按法拉第定律计把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。为了比较不同系算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电池，常用比容量的概念，即单位列的电池，常用比容量的概念，即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电体积或单位质量电池所能给出的理论电量，单位为量，单位为Ah/1Ah/1或或Ah/kgAh/kg。第10页，本讲稿共27页 实际容量实际容量 是指电池在一定条件下所能输出的是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间电量。它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为
4、的乘积，单位为AhAh，其值小于理论，其值小于理论容量。容量。第11页，本讲稿共27页额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门颁布的标准，保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。第12页，本讲稿共27页蓄电池内阻蓄电池内阻 第13页，本讲稿共27页 电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在，使电池放电时括电化学极化与浓差极化。内阻的存在，使电池放电时括电化学极化与浓差极化。内阻的存在，使电池放电时括电化学极化与浓差
5、极化。内阻的存在，使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压，充电时端电压高的端电压低于电池电动势和开路电压，充电时端电压高的端电压低于电池电动势和开路电压，充电时端电压高的端电压低于电池电动势和开路电压，充电时端电压高于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数，在充放电于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数，在充放电于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数，在充放电于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数，在充放电过程中随时间不断变化，因为活性物质的组成、电解液过程中随时间不断变化，因为活性物质的组成、电解液过程中随时间不断变化，因为活性物质的组成、电解液过程中随时间不断变化，因为活性物质的组成、
6、电解液浓度和不断地改变。浓度和不断地改变。浓度和不断地改变。浓度和不断地改变。欧姆电阻遵守欧姆定律；极化电阻随电流密度增欧姆电阻遵守欧姆定律；极化电阻随电流密度增欧姆电阻遵守欧姆定律；极化电阻随电流密度增欧姆电阻遵守欧姆定律；极化电阻随电流密度增加而增大，但不是线性关系，常随电流密度和温度加而增大，但不是线性关系，常随电流密度和温度加而增大，但不是线性关系，常随电流密度和温度加而增大，但不是线性关系，常随电流密度和温度都在不断地改变。都在不断地改变。都在不断地改变。都在不断地改变。第14页，本讲稿共27页蓄电池能量 第15页，本讲稿共27页电池的能量是指在一定放电制度下，蓄电池所能给出的电能，
7、通常用瓦时(Wh)表示。第16页，本讲稿共27页电池的能量分为理论能量和实际能量。理论能量W理可用理论容量和电动势(E)的乘积表示，即 W理=C理E第17页，本讲稿共27页电池的实际能量为一定放电条件下的实际容量C实与平均工作电压U平的乘积，即 W实=C实U平第18页，本讲稿共27页常用比能量来比较不同的电池系统。比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能，单位分别是Wh/kg或Wh/l。第19页，本讲稿共27页 比能量有理论比能量和实际比能量之分。前者指lkg电池反应物质完全放电时理论上所能输出的能量。实际比能量为lkg电池反应物质所能输出的实际能量。第20页，本讲稿共27页n n由于各
8、种因素的影响，电池的实际比由于各种因素的影响，电池的实际比能量远小于理论比能量。实际比能量和能量远小于理论比能量。实际比能量和理论比能量的关系可表示如下：理论比能量的关系可表示如下：W W实：实：W W理理KVKVKRKRKmKmn n 式中式中n n Kv-Kv-电压效率；电压效率；n n KR-KR-反应效率；反应效率；n n Km-Km-质量效率。质量效率。第21页，本讲稿共27页功率与比功率功率与比功率第22页，本讲稿共27页电池的功率是指电池在一定放电下，于单电池的功率是指电池在一定放电下，于单位时间内所给出能量的大小。位时间内所给出能量的大小。单位为单位为单位为单位为W(W(W(W
9、(瓦瓦)或或或或kW(kW(千瓦千瓦)单位质量电池所能给出的功率称为比功率单位质量电池所能给出的功率称为比功率单位为单位为W/kgW/kg或或kW/kgkW/kg比功率也是电池重要的性能指标之一比功率也是电池重要的性能指标之一比功率也是电池重要的性能指标之一比功率也是电池重要的性能指标之一一个电池比功率大，表示它可以承受大电流一个电池比功率大，表示它可以承受大电流放电。放电。第23页，本讲稿共27页蓄电池的比能量和比功率性能是电池选型时蓄电池的比能量和比功率性能是电池选型时的重要参数。因为电池要与用电的仪器、仪的重要参数。因为电池要与用电的仪器、仪表、电动机器等互相配套，为了满足要求，表、电动
10、机器等互相配套，为了满足要求，首先要根据用电设备要求功率大小来选择电首先要根据用电设备要求功率大小来选择电池类型。当然，最终确定选用电池的类型还池类型。当然，最终确定选用电池的类型还要考虑质量、体积，比能量、使用的温度范要考虑质量、体积，比能量、使用的温度范围和价格等因素。围和价格等因素。第24页，本讲稿共27页电池的使用寿命电池的使用寿命第25页，本讲稿共27页在规定条件下，某电池的有效寿命期限称为在规定条件下，某电池的有效寿命期限称为该电池的使用寿命。蓄电池发生内部短路或该电池的使用寿命。蓄电池发生内部短路或损坏而不能使用，以及容量达不到规范要求损坏而不能使用，以及容量达不到规范要求时蓄电池使用失效，这时电池的使用寿命终时蓄电池使用失效，这时电池的使用寿命终止。蓄电池的使用寿命包括使用期限和使用止。蓄电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。周期。使用期限是指蓄电池可供使用的时间，包括使用期限是指蓄电池可供使用的时间，包括蓄电池的存放时间。使用周期是指蓄电池可蓄电池的存放时间。使用周期是指蓄电池可供重复使用的次数。供重复使用的次数。第26页，本讲稿共27页感谢大家第27页，本讲稿共27页