[科普中國(guó)]-電池放電容量

電池放電容量是指在規(guī)定條件下測(cè)得的電池輸出的容量值，電池放電是對(duì)外輸出電能的過(guò)程。

定義在規(guī)定條件下測(cè)得的電池輸出的容量值。放電容量通常用安時(shí)（A·h）或毫安時(shí)（mA·h）來(lái)表示。1

電池放電倍率一般充放電電流的大小常用充放電倍率來(lái)表示，即：充放電倍率=充放電電流/額定容量；例如：額定容量為100Ah的電池用20A放電時(shí)，其放電倍率為0.2C。電池放電倍率表示放電快慢的一種量度。所用的容量1小時(shí)放電完畢，稱為1C放電；5小時(shí)放電完畢，則稱為1/5=0.2C放電。

電池放電蓄電池放電時(shí)端電壓的變化也分為3個(gè)階段。在放電初始的很短時(shí)間內(nèi)，端電壓急劇下降，然后端電壓緩慢下降，當(dāng)接近放電終期時(shí)，蓄電池的端電壓又在很短時(shí)間內(nèi)迅速下降。當(dāng)電壓降到一定值(1.8V左右)時(shí)，必須停止放電，否則會(huì)導(dǎo)致鉛蓄電池極板硫化，縮短其使用壽命。其中第二階段維持時(shí)問(wèn)越長(zhǎng)，鉛蓄電池的特性越好。

在放電之前，蓄電池極板上活性物質(zhì)微孔中硫酸溶液的密度與本體溶液的密度相等，電池的電壓為開(kāi)路電壓。

在放電初期，極板微孔中硫酸首先被消耗，微孔內(nèi)溶液密度立即下降，而本體溶液中的硫酸向微孔內(nèi)擴(kuò)散的速度很慢，不能立即補(bǔ)充所消耗的硫酸，使微孔中硫酸濃度下降，故本體溶液與微孔中的溶液形成較大的濃度差，即此階段的濃差極化較大，結(jié)果導(dǎo)致電池端電壓明顯下降。隨著濃度差的增大，使硫酸的擴(kuò)散速度增加，當(dāng)電極反應(yīng)消耗硫酸的速度與硫酸擴(kuò)散的速度相等時(shí)，此階段結(jié)束。

在放電中期，由于電子移動(dòng)速度、電極反應(yīng)速度與硫酸擴(kuò)散速度基本達(dá)成一致，即極化引起的超電壓基本穩(wěn)定。因此，這個(gè)階段蓄電池的端電壓主要與電池的電動(dòng)勢(shì)和歐姆內(nèi)阻有關(guān)。而電動(dòng)勢(shì)與電解液的濃度有關(guān)，所以蓄電池端電壓隨電解液濃度的逐漸減小和歐姆內(nèi)阻的逐漸增大而緩慢下降。

在放電后期，蓄電池正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變成硫酸鉛，并逐步向極板深處擴(kuò)展，使極板活性物質(zhì)微孔被體積較大的硫酸鉛阻塞，本體溶液中的硫酸向微孔內(nèi)擴(kuò)散變得越來(lái)越困難，導(dǎo)致微孔中硫酸的密度急劇下降，因此濃差極化也急劇增大。此外，放電產(chǎn)物硫酸鉛是不良導(dǎo)體，使電池歐姆內(nèi)阻增大，所以此階段的端電壓下降速度很快。

當(dāng)端電壓下降到C點(diǎn)后，如果再繼續(xù)放電，端電壓下降的速度更快。這是因?yàn)槲⒖字械牧蛩釢舛扔捎诘貌坏窖a(bǔ)充已降至很低，使放電反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行。所以C點(diǎn)為蓄電池端電壓急劇下降的臨界點(diǎn)，即放電終止電壓(1.8V左右)，此時(shí)應(yīng)立即停止放電。

當(dāng)停止放電后，放電反應(yīng)不再發(fā)生，蓄電池本體溶液中的硫酸逐漸向微孔中擴(kuò)散，使微孔中的溶液濃度逐漸上升，并最終與本體溶液的濃度相等，使電池的開(kāi)路電壓逐漸上升并穩(wěn)定在2V左右。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黃倫先 - 副教授 - 西南大學(xué)