铅蓄电池放电特性(精)

第八节铅蓄电池放电特性

一定放电电流,首先,物质的消耗,密度减少,电动势降低,引起输出端电压减少;另外,放电生成物增多,内电阻上升,引起内压降增多,也引致输出端电压进一步下降。

总之,放电过程中,除了内电阻是增大以外,其他的参数都将减少。

铅蓄电池的放电曲线不同放电电流时的放电曲线

图3-6铅蓄电池的放电曲线

（1）刚放电时, （消耗>补充）

（电极上反应物之间接触面多,使反应过程充分进行,而且生成物不足阻碍反应进行,内阻压降基本不变。而进行反应的电极材料孔隙内、外的电解液密度差不多,硫酸分子扩散运动很慢,）

使之消耗量和扩散补充量不平衡,使进行反应的硫酸密度下降较快,故电动势和端电压都有较快的下降。

（2）随着反应深入到中期过程, （消耗=补充）

在反应的孔隙内、外的电解液密度的差值较大,促进补充硫酸的扩散运动速度加快,消耗的硫酸分子得以相应补充。密度减少变缓慢,电动势减少缓慢,内电阻变化也不明显,因此,端电压仍随电动势下降较慢。

（２）反应加深,进入放电后期时, （消耗>补充）

化学反应在孔隙内深处进行,硫酸扩散路径变长,生成物使硫酸扩散通道变窄,甚至被堵塞,处于硫酸消耗多于补充的不平衡状态,电动势下降较快,内阻及降不断增大,造成端电压下降加快,曲线变陡。

单体电池当放电电压达到D点时,就是放电的终止电压值。如果在低于终止放电电压值下继续放电的话,电池电压将迅速变为零。这种超量放电是不允许的,实践中,在终止放电电压值达到后的放电,蓄电池已经失去了保证向负载供电能力。一般D点电压值定为1.7伏,也就是额定负载下端电压下降到20伏,就应该给电池充电。

停止放电后,硫酸分子经一段时间扩散到电极孔隙内,会使该处电解液的密度回升,而且均匀分布,所以电动势值可回到1.99伏左右。

影响放电电压的放电条件：

第一,放电电流影响放电电压。

放电电流大小的改变,化学反应进行的程度不同。增大负载时,能量转换量大,化学反应要求更多、更快,硫酸消耗多,密度下降快,生成物多,内阻增大,影响扩散速度。因此,电动势和端电压下降就快了,达到终止放电的时间会缩短,所以放电电流越大,放电电压下降越快。可放电的时间越短。

（注意,放电电流较大状态下的放电终止电压值允许低一些。）

其原因是大电流放电时,化学反应较为剧烈,电压降到额定电流放电条件的终止电压值时,还有相当多的电极材料可以参加反应。故12HK-28型铅蓄电池以额定电流放电时的终止放电电压为20伏;而以170安培电流放电时,终止放电电压可以低到15伏,如图3-6所示为不同放电电流时的放电曲线。

第二,电解液温度影响放电电压。

环境温度低的电解液,分子和离子自由扩散的能力差些,使化学反应的消耗量不能及

时的补充而致使密度下降,尤其在反应进行的深层处,密度减少得就更多了。因此,温度越低,端电压下降越快,同理,到达终止放电电压的时间就减少了。要使输出电压的特性好一些的话,选择温度适当高一些的工作环境是必要的,但是过高的工作温度,又会使蓄电池寿命减少。

第三,放电方式影响放电电压。

放电方式指的是蓄电池放电工作时间是连续的,还是间歇性的放电。由于间歇性的放电过程中的两次放电之间有一定时间间隔,能保证扩散运动及时进行,补充消耗量,反应处密度可获回升。电动势升高,为再次放电时带来相对较高的端电压。从整个放电过程来比较得出,放电电流相同时,间歇放电方式要比连续性放电方式的电压下降慢,蓄电池内容量释放得充分,可供电时间就长一些。

总之,使电压下降得快的放电条件是低温,大电流连续放电,而温度适中,小电流,间歇性放电,电压下降得慢,可供电时间长。