Was sind die Parameter der Autobatterie

1. Elektromotorische Kraft der Batterie, Leerlaufspannung und Arbeitsspannung

Wenn der Batterieleiter extern angeschlossen wird, tritt die elektrochemische Reaktion zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode spontan auf. Wenn die Umwandlung von elektrischer Energie und chemischer Energie in der Batterie ein Gleichgewicht erreicht, ist die Differenz zwischen dem Gleichgewichtselektrodenpotential der positiven Elektrode und dem Gleichgewichtselektrodenpotential der negativen Elektrode die elektromotorische Kraft der Batterie, die numerisch gleich dem offenen Stromkreis ist Spannung bei Erreichen eines stabilen Wertes. Das Produkt aus elektromotorischer Kraft und elektrischer Einheitsgröße, das die maximale elektrische Arbeit darstellt, die pro elektrischer Einheitseinheit ausgeführt werden kann. Die Bedeutung der elektrodynamischen Wärme der Batterie unterscheidet sich jedoch von der der Leerlaufspannung: Die elektromotorische Kraft kann durch Thermodynamik oder durch Messung gemäß der Reaktion in der Batterie berechnet werden, die eine eindeutige physikalische Bedeutung hat. Letzteres liegt je nach Reversibilitätsgrad der Batterie nur numerisch nahe an der EMK.

Die Klemmenspannung der Batterie im Leerlauf wird als Leerlaufspannung bezeichnet. Die Leerlaufspannung der Batterie ist gleich der Differenz zwischen dem positiven Elektrodenpotential und dem negativen Elektrodenpotential der Batterie.

Die Arbeitsspannung einer Batterie ist die Spannung, bei der ein Strom durch die Batterie fließt (geschlossener Stromkreis). Die Betriebsspannung zu Beginn der Batterieentladung wird als Anfangsspannung bezeichnet. Nachdem die Batterie an die Last angeschlossen wurde, ist die Arbeitsspannung der Batterie aufgrund des ohmschen Widerstands und des Polarisationsüberpotentials niedriger als die Leerlaufspannung.

2, Kapazität,

Die Batteriekapazität bezieht sich auf die Menge der gespeicherten Batterieenergie, dargestellt durch das Symbol C. Übliche Einheiten sind die Amperestunde, die als Amperestunde (Ah) oder Milliamperestunde (mAh) bezeichnet wird.

Die Batteriekapazität kann in die Nennkapazität (Nennkapazität), die tatsächliche Kapazität, unterteilt werden.

(1) Nennkapazität

Die Nennkapazität des akkus liegt bei 25 ° C Umgebungstemperatur, die Entladungsrate 10 Stunden sollte die Mindestleistung (Ah) ablassen.

A. Entladungsrate. Die Entladerate bezieht sich auf die Größe des Batterieentladestroms, unterteilt in Zeitrate und Stromrate.

Die Entladezeitrate bezieht sich auf die Zeitspanne von der Entladung bis zur Entladeanschlussspannung unter bestimmten Entladebedingungen. Gemäß dem IEC-Standard beträgt die Entladungszeitrate 20,10,5,3,1,0,5 Stundenrate bzw. Minutenrate, ausgedrückt als 20 Stunden, 10 Stunden, 5 Stunden, 3 Stunden, 2 Stunden, 1 Stunde, 0,5 Stunden usw.

B. Entladungsabschlussspannung. Bleibatterie mit einer bestimmten Entladerate bei 25 ° C Umgebungstemperatur, um Elektrizität auf die minimale Spannung zu bringen, die wieder aufgeladen werden soll. Der Großteil der festen Batterieregelung mit einer 10-stündigen Entladungsabschlussspannung (25 ℃) von nur 1,8 V /. Die Abschlussspannung hängt von der Entladerate und dem Bedarf ab. Im Allgemeinen ist für den sicheren Betrieb der Batterie der Wert der Abschlussspannung bei einer kleinen Stromentladung von weniger als 10 Stunden geringfügig höher und bei einer großen Stromentladung von mehr als 10 Stunden geringfügig niedriger. In dem Kommunikationsstromnetz wird die Klemmenspannung der Batterieentladung durch die Grundspannungsanforderung der Kommunikationsausrüstung bestimmt.

Die Entladestromrate dient zum Vergleichen der Nennkapazität verschiedener Batterieentladestromgrößen und -einstellungen, üblicherweise mit 10-Stunden-Ratenstrom standardmäßig, mit I10-, 3-Stunden-Raten- und 1-Stunden-Ratenentladungsstrom mit I3, I1.

C. Nennkapazität. Die Regelung für Blei-Säure-Batterien in einer Umgebung von 25 ° C wurde korrigiert. Der Entladestrom zur Spannung von 10 Stunden kann das Ende der Nennkapazität erreichen. Die Nennkapazität von 10 Stunden wird in C10 ausgedrückt. Der aktuelle Wert des 10-Stunden-Tarifs ist

Die Kapazität unter anderen Stundensätzen kann ausgedrückt werden als:

3 Stunden Rate Kapazität (Ah) ausgedrückt in C3, bei 25 ° C Umgebungstemperatur gemessene Kapazität (Ah) ist das Produkt aus Entladestrom und Entladezeit (h), fester Typ ventilgesteuerter Blei-Säure-Batterie C3 und I3 Wert sollte sein

C3 = 0,75 C10 (Ah)

I3 = 2,5 I10 (h)

1 Stunde feste Kapazität (Ah) wird durch C1 dargestellt, und die gemessenen Werte von C1 und I1 sollten sein

C1 = 0,55 C10 (Ah)

I1 = 5,5 I10 (h)

(2) tatsächliche Kapazität

Die tatsächliche Kapazität bezieht sich auf die Strommenge, die die Batterie unter bestimmten Bedingungen abgeben kann. Es ist das Produkt aus Entladestrom und Entladungszeit in Ah.

3, Innenwiderstand

Der Batterieinnenwiderstand umfasst den ohmschen Widerstand und den Polarisationswiderstand, der Polarisationswiderstand umfasst die elektrochemische Polarisation und die Konzentrationspolarisation. Das Vorhandensein eines Innenwiderstands macht die Klemmenspannung niedriger als die elektromotorische Kraft und die Leerlaufspannung, wenn die Batterie entladen ist, und höher als die Spannung der elektromotorischen Kraft und des offenen Stromkreises, wenn die Batterie geladen ist. Der Innenwiderstand der Batterie ist nicht konstant und ändert sich mit der Zeit beim Laden und Entladen, da sich die Zusammensetzung des aktiven Materials, die Elektrolytkonzentration und die Temperatur ständig ändern.

Ohm Widerstand gehorcht Ohmschem Gesetz; Der Polarisationswiderstand nimmt mit zunehmender Stromdichte zu, ist jedoch nicht linear.

4. Zyklus Leben

Die Batterie wird geladen und entladen, was als Zyklus (ein Zyklus) bezeichnet wird. Unter bestimmten Entladebedingungen wird die Anzahl der Zyklen, die die Batterie aushalten kann, bevor die Batterie bis zu einem bestimmten Wert für die Kapazitätsregelung arbeitet, als Zykluslebensdauer bezeichnet.

Die Zykluszeiten aller Arten von Batterien sind unterschiedlich. Die herkömmliche feste Blei-Säure-Batterie ist ungefähr 500 bis 600 Mal und die Start-Blei-Säure-Batterie ist ungefähr 300 bis 500 Mal. Die Lebensdauer einer ventilgesteuerten versiegelten Blei-Säure-Batterie beträgt das 1000- bis 1200-fache. Faktoren, die die Lebensdauer beeinflussen, sind die Leistung der Produkte des Herstellers und die Qualität der Wartungsarbeiten. Die Lebensdauer der Batterie mit festem Blei kann auch anhand der Lebensdauer der schwebenden Ladung (Jahre) gemessen werden. Die schwimmende Lebensdauer der ventilgesteuerten versiegelten Blei-Säure-Batterie beträgt mehr als 10 Jahre.

Für die Start-Blei-Säure-Batterie wird gemäß den Standards des chinesischen Ministeriums für Mechanik und Elektrik die Anzahl der Überladungs- und Zyklusausdauereinheiten verwendet, um die Lebensdauer auszudrücken, aber die Anzahl der Zyklen wird nicht verwendet, um die Lebensdauer auszudrücken. Das heißt, die Anzahl der Überladeeinheiten sollte mehr als 4 betragen, und die Anzahl der zyklischen Ausdauereinheiten sollte mehr als 3 betragen.

5, Energie

Die Energie einer Batterie ist die Energiemenge, üblicherweise in Wattstunden (Wh), die von der Batterie unter einem bestimmten Entladungsregime erzeugt werden kann.

Die Batterieenergie wird in theoretische Energie und praktische Energie unterteilt. Die theoretische Energie W kann als Produkt der theoretischen Kapazität und der elektromotorischen Kraft (E) ausgedrückt werden, d.h.

W = CE

Die tatsächliche Energie der Batterie ist das Produkt der tatsächlichen Kapazität C unter bestimmten Entladebedingungen und der durchschnittlichen Arbeitsspannung U, dh

W real ist gleich C real U im Quadrat

Spezifische Energie wird häufig verwendet, um verschiedene Batteriesysteme zu vergleichen. Spezifische Energie bezieht sich auf die elektrische Energie, die pro Masseeinheit oder Volumen der Batterie abgegeben werden kann, dh Wh / kg bzw. Wh / L.

Die spezifische Energie wird in theoretische spezifische Energie und praktische spezifische Energie unterteilt. Ersteres bezieht sich auf die theoretische Leistung von 1 kg batteriereaktivem Material bei vollständiger Entladung. Die tatsächliche spezifische Energie ist die tatsächliche Energie, die vom Reaktionsmaterial einer 1-kg-Batterie abgegeben werden kann.

Aufgrund verschiedener Faktoren ist die tatsächliche spezifische Energie der Batterie weitaus geringer als die theoretische spezifische Energie. Die Beziehung zwischen tatsächlicher spezifischer Energie und theoretischer spezifischer Energie kann wie folgt ausgedrückt werden:

W real = W Wahrheit? KV? KR? Km

Wobei KV - Spannungseffizienz; KR - Reaktionseffizienz; Km - Massenwirkungsgrad.

Die Spannungseffizienz ist das Verhältnis der Arbeitsspannung einer Batterie zu ihrer elektromotorischen Kraft. Wenn die Batterie entladen ist, ist die Betriebsspannung aufgrund der elektrochemischen Polarisation, Konzentrationspolarisation und des ohmschen Spannungsabfalls geringer als die elektromotorische Kraft.

Die Reaktionseffizienz repräsentiert die Verwertungsrate des Wirkstoffs.

Die spezifische Energie der Batterie ist ein umfassender Index, der das Qualitätsniveau der Batterie widerspiegelt und das Technologie- und Managementniveau des Herstellers angibt.

6. Speicherleistung

Während der Lagerung befinden sich Verunreinigungen in der Batterie, wie z. B. positive elektrische Metallionen. Diese Verunreinigungen können mit negativen Wirkstoffen zu einer Mikrobatterie kombiniert werden, die zur Auflösung des negativen Metalls und zur Ausfällung von Wasserstoff führt. Wenn das Standardelektrodenpotential der in der Lösung gelösten Verunreinigungen und aus dem positiven Elektrodengitter zwischen dem positiven Elektrodenpotential und dem negativen Elektrodenpotential liegt, wird es durch die positive Elektrode oxidiert und durch die negative Elektrode verringert. Das Vorhandensein schädlicher Verunreinigungen, so dass das aktive Material der positiven und negativen Elektrode allmählich verbraucht wird und den Kapazitätsverlust der Batterie verursacht, wird als Selbstentladung bezeichnet.

Die Selbstentladungsrate der Batterie wird durch den Prozentsatz der Kapazitätsreduzierung pro Zeiteinheit ausgedrückt, dh den Prozentsatz der Kapazitätsdifferenz vor der Batteriespeicherung (C10 ') (C10 ") und der Speicherzeit T (Tage und Monate).

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