電池容量及影響因素介紹

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電池容量及影響因素介紹

電池容量是衡量電池性能的重要性能指標之一，它表示在一定條件下（放電率、溫度、終止電壓等）電池放出的電量（可用JS-150D 做放電測試），即電池的容量，通常以安培·小時為單位（簡稱，以 A·H 表示，1A·h=3600C）。

電池容量按照不同條件分為實際容量、理論容量與額定容量，電池容量 C 的計算式為 C=∫t0It1dt（在 t0 到 t1 時間內對電流 I 積分），電池分正負極。

電池容量的分類

電池容量按照不同條件分為實際容量、理論容量與額定容量。

在某一放電率下于 25℃放電至終止電壓所提的較低限度的容量是設計與生產時的規定的電池的容量，這叫做某一放電率 RH的額定容量。

電池容量一般以 AH(安培小時)計算，另一種是以 CELL(單位極板)幾瓦(W)計算。(W/CELL)

1.Ah(安培小時)計算，放電電流（恒流）I×放電時間（小時)T。例如 7AH 電池如果連續放電電流 0.35A，那么時間可連續 20 小時。

2.充電時間以 15 小時為標準，充電電流為電池容量的 1/10，快速充電會減少電池壽命。

電池容量是指電池存儲電量的大小。電池容量的單位是“mAh”，中文名稱是毫安時（在衡量大容量電池如鉛蓄電池時，為了方便起見，一般用“Ah”來表示，中文名是安時，1Ah=1000mAh）。若電池的額定容量是 1300mAh，即130mA 的電流給電池放電，那么該電池可以持續工作 10 小時（1300mAh/130mA=10h）；如果放電電流為 1300mA，那供電時間就只有 1 小時左右（實際工作時間因電池的實際容量的個別差異而有一些差別）。這是理想狀態下的分析，數碼設備實際工作時的電流不可能始終恒定在某一數值（以數碼相機為例，工作電流會因為 LCD 顯示屏、閃光燈等部件的開啟或關閉而發生較大的變化），因而電池能對某個設備的供電時間只能是個大約值，而這個值也只有通過實際操作經驗來估計。

容量單位

通常我們講電池容量是以安時為單位，這是基于已經確定的某一個電池。

比如我們說這塊手機電池容量是多少；這塊電瓶車電池容量是多少，都是分別針對不同電池來說的。針對電池電壓已經確定，而沒有考慮實際電壓，只需要說安時就能代表這塊電池容量。

然而對于不同電壓的電池，我們就不能單純的用安時來代表容量，比如一塊 12V20AH 的電池，一塊 15V20AH 的電池，哪怕都是 20AH，供給相同功率負載，設備都能正常工作，但持續時間是不一樣的，所以標準容量應該以功為單位。

再舉個例子，一個設備能支持 12V、也能支持 24V，用一塊12V（20AH）電池供電，能提供一個小時，那么用兩塊串聯會變成 24V（20AH）其中安時沒有增加，但持續時間會長一倍，所以容量此時應考慮為電池所容納的功，而不能單純考慮為安時。

W（功）=P（功率）*T（時間）=I（電流）*U（電壓）*T（時間）

這樣討論電池容量才有實際意義，必須實事求是，否則可能出現一塊手機電池還比電瓶車電池容量大的說法，這顯然不科學。

測試方式

給一個電池進行恒流恒壓充電，然后以恒流放電，放出多少電量就是這個電池的容量，蓄電池，鎳氫電池等，但是鋰電池就不行，它有個較低放電電壓，即放電電壓不能低于 2.75V，通常以 3.0V 為下限保護電壓。例如鋰電池容量是 1000mAh,則充放電電流就 1000mA,在電池較高電壓 4.2V 內放到 3.0V，放出來的容量才是電池較真實的容量。

影響因素

蓄電池的容量是衡量蓄電池性能的一項重要指標.一般用安時來表示.放電時間(小時)與放電電流(安培)的總稱,即容量=放電時間×放電電流.電池的實際容量,取決于電池中活性物質的多少和活性物質的利用率.活性物質是量越多,活性物質利用率就越高,電池的容量也就越大.反之容量越小,影響電池容量的因素很多,常見的有以下幾種:

(1)放電率對電池容量的影響
鉛蓄電池容量隨放電倍率的增大而降低,也就是說放電電流越大,計算出電池的容量就越小.比如一只 10Ah 的電池,用 5A 放電可以放 2 小時,即 5×2=10;那么用 10A 放電只能放出 47.4 分鐘的電,合 0.79 小時.其容量僅為 10×0.79=7.9 安時.所以對于給定電池在不同時率下放電,將有不同的容量.我們在談到容量時必須知道放電的時率或倍率.簡單的講就是用多大的電流放電。

(2)溫度對電池容量的影響
溫度對鉛酸蓄電池的容量影響較大,一般隨溫度降低,容量的下降,容量與溫度的關系如:
Ct1=Ct2/1+k(t1-t2).t1t2 分別是電解液的溫度,k 為容量的溫度系數,Ct1 溫度為 t1 時容量(Ah),Ct2 是溫度為 t2 時的容量(Ah)在蓄電池生產標準中,一般要規定一個溫度為額定標準溫度,如規定 t1 為實際溫度,t2 為標準溫度,(一般為 25 攝氏度)負極板受低溫的影響要比正極板敏感.當電解液溫度降低時,電解液粘度增大,離子受到較大的阻力,擴散能力下降,電解液電阻也增大,使電化學反應阻力增加,一部分硫酸鉛不能正常轉化.充電接受能力下降,結果導致蓄電池容量下降.

(3)終止電壓對電池容量的影響
當電池放電至某一個電壓值以后,產生電壓急劇下降,實際上所獲得的能量非常小,如果長期深放電,對電池的損害相當大.所以必須在某一電壓值終止放電,該截止放電電壓叫放電終止電壓.設定放電終止電壓,對延長蓄電池使用壽命意義重大.一般我們所維修的電動車電池,電摩電池的放電終止電壓為每格 1.75 伏,也就是說一節 12 伏電池為 6 格,其放電終止電壓是 6×1.75=10.5伏.[2]

(4)極板的幾何尺寸對電池容量的影響
在活性物質的量一定時,與電解液直接接觸極板的幾何面積增加,電池容量的增加,所以極板的幾何尺寸,對電池容量的影響不可忽視.

①極板厚度對容量的影響

活性物質的量一定,電池容量隨極板厚度的增加而減少,極板越厚,硫酸與活性物質接觸面就越小,活性物質的利用率越低,電池容量越小.

②極板高度對容量的影響

在電池中,極板的上下兩部分的活性物質利用率存在著較大的差異,實驗證實,放電初期,極板上部比下部的電流密度大約高出2倍~~2.5 倍,這種差別隨著放電時的推移逐漸減少,但上部要比下部的電流密度大.

③極板面積對容量的影響

活性物質的量一定,極板幾何面積越大,活性物質的利用率也越高,電池的容量越大.在電池殼體相同,活性物質量不變情況下,采用薄極板增加極板片數,也就是增加了極板的有效反應面積,從而提高了活性物質的利用率,增加了電池的容量。

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| 發布時間：2018.07.17 來源：電源適配器廠家

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