蓄电池容量与放电率的关系

发布时间:2022-02-16 09:57 浏览次数:1002

      当蓄电池组在施行正常放电(定期放电)时,其端电压是从开路电压2.10伏开始逐渐降低的。但到放电终期,电压就会急剧下降,这标志着电池的容量即将放完。当放电到规定的程度(端电压已降到规定值或已放出其标称容量),就应立即停止放电。否则,就会造成过放电,以致损伤蓄电池的“元气”,甚至反极。因为新电池在注入电解液以后尚未充电时,其端电压就为1.80伏,当静止几个小时后,电压可达2.0伏。这个未经过充电的电压值,就是蓄电池的“元气”。蓄电池放电时的终了电压所以要规定为1.80伏,就是这个原因。

蓄电池的标称容量是对一定放电率和一定时间而言的。这就是说,如欲放出其标称容量,则就须按照其放电率进行放电。蓄电池的特性是:放电率越大,剩余的容量就越多,放出的容量越小。这是因为用较大电流放电时,极板上的有效物质会很快地产生硫酸铅复盖在其表面,这样就增加了蓄电池的内电阻而限制了容量。用同一组蓄电池做放电试验,其结果证明:采用放电率相差一倍的情况下进行放电时,放电率高的容量比放电率低的容量少32%。
    可见,蓄电池的电压也是随着放电率(电流)的变化而变化的。在这种情况下,放电率和端电压两者与蓄电池容量的关系是成反比的。
    不同类型和不同容量的蓄电池都规定了允许放电电流值和放电时间。例如,固定型铅蓄电池放电电流的允许时间为5-10秒钟,移动型铅蓄电池在常温状态放电允许时间为3分钟,低温(18℃)时为2.5分钟。允许放电电流值不能作检验蓄电池特性的依据。但因运行设备的需要,瞬时的冲击电流是允许的,这种现象在设计、选择蓄电池容量的时候就考虑到了。在正常情况下,为了核对蓄电池组现有容量而进行放电时,不要采用大电流值进行,而要采用标称容量的放电率进行。这样,既不损害蓄电池极板或降低其使用寿命,又能准确地达到核对容量的目的。

 

铅酸蓄电池的工作原理 
  UPS中蓄电池大多采用铅酸蓄电池(下同),蓄电池是一种将化学能和电能相互转化的装置,蓄电池需先用直流电源对其充电,将电能转化为化学能储存起来,蓄电池阳极的活性物质是二氧化铅(PbO2)阴极的活性物质是是铅(Pb),电解液是稀硫酸(H2SO4)。 
  电池是由单个的“原电池”组成,每个原电池的电压大约是2V,一个12V的

电池由6个原电池组成。

 
免维护 
  封密式免维护铅酸蓄电池,具有敞口式铅酸蓄电池所有的优点,所谓免维护,是相对敞口式电池需要经常加水而言的。整个蓄电池是全封闭的(电池的氧化还原反应均在密闭的外壳内部循环进行),因此免维电池没有“有害气体”溢出。不需进行加水等日常的运行维护。可以安装在主机房,适合无人之手值守机房。

 
电池容量与放电率的关系 
  蓄电池的容量是指它的蓄电能力。它是以充足了电的蓄电池,放电至规定的终止电压的电量。标准YD/T799-2002规定2V、6V、12V密封蓄电池的额定容量均为标准温度下(25℃)10小时放电率(I=0.1C10A)的容量。该标准明确指出6V、12V蓄电池的容量以10h放电率为基准。但是老的行业惯例并且目前绝大部分厂家为:对于2V电池,是以10小时放电率(I=0.1C10A)来定义容量,而对于6V和12V电池,则以20小时放电率(I=0.05C20A)的容量。 
  放电率与容量的关系:蓄电池放出的容量随放电电流的增大而减少。高放电过程是极板表面的有效物质发生强制性的变化,生成的硫酸铅很容易堵塞极板上的小孔,极板深层的有效物质就没有参加化学反应。这样蓄电池的内阻增大,电压下降就快,使电池不能放出全部的容量。 
  10h放电率放出容量为100%,20h放电率放出容量为105%,而3h放电率放出容量为75%,1h放电率放出容量为52%。放电电流与容量的关系可由下式决定: 
  Q=Q0(I/I0)n-1 
  式中Q——I放电电流时的容量(Ah) 
  Q0——10h放电率时的额定容量(Ah) 
  I0——10h放电率的额定放电电流(A) 
  I——非10h放电率的放电电流(A) 
  n——蓄电池放电容量指数,其值为I/I0<3 n=1.313; I/I0≥3, n="1".414 
  以上意味着以10h放电率定义容量的蓄电池比20h放电率定义容量的电池的容量更足一些。在其它条件相同的条件下,则前者的成本更高些。

 
温度与容量的关系 
  一般情况下,容量与温度有如下关系: 
  C25---25℃时蓄电池的放电容量(Ah) 
  Ct---t℃时蓄电池的放电容量(Ah) 
  t---电解液的平均温度(℃) 
  上式适应电解液温度为-15℃~35℃。若温度低于,则容量减少更为显著,当温度超过35℃时,则容量反而减少。