影响铅酸蓄电池容量因素

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1、影响铅酸蓄电池容量的因素黄亮电池容量等于放电电流与放电时间的乘积，一般用安时（Ah）表示，影响容量的因素，大致可分为两类：一、设计生产工艺上的因素1、活性物质的量2、极板厚度3、活性物质孔率4、活性物质真实表面积5、极板中心距6、活性物质组成二、使用时的因素――放电条件的因素1、放电电流密度――即放电速度2、放电终止电压3、电解液温度4、电解液浓度影响容量首先是放电的问题，充电的影响是间接的。首先我们看看放电：放电时，电池端电压E要下降，当端电压下降到终止电压时，放电就终止了（图一），电池的容量与端电压e降低的快慢有密切关系。放

2、电时，正电流从电池正端流经负载，到电池负端，再经电解液从负极回到正极，因之，负极点电位比正极点电位高即高出IR。E+E-+IR=E+或E=E+－E-－IR端电压E＝（E+－E－）－IR··············（1）其中：E+为正极电位、E－为负极电位、I为电流、R为内阻放电过程中E+变负（即减少），E－变正（即增加），内阻R增大，所以端电压E下降。放电时：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O从这个反应式可知，放电时生成了不导电的PbSO4，它覆盖住活性物质的部分表面，使导电截面积减少，因而内阻R增大。正极电位E

3、+与负极电位E－之所以变化，是由于浓度极化ŋC及电化学极化ŋe,即：E+=E+平＋（ŋ＋C＋ŋ+e）E+平为正极平衡电极电位·····（2）E-=E-平＋（ŋ-C＋ŋ-e）E－平为正极平衡电极电位····（3）放电时，ŋ＋C及ŋ+e都是负值，所以正极电位E+变负（即减少），ŋ-C＋ŋ-e都是正值所以负极变正（即增加）。从上面反应式可看出消耗H2SO4，因而电极表面附近浓度降低，这个浓度降低愈利害，浓度极化越大，H2SO4从电解液扩散进来补充的快，可以延缓电极附近H2SO4浓度的降低，因而减少浓度极化，扩散截面积A愈大，扩散距离I

4、愈短，电解液浓度愈大，扩散系数D愈大，扩散补充的速度就愈大。反应面积S愈大，真实电流密度愈小，电化学极化就愈小。浓度极化小、扩散速度大、电化学极化小，从（1）、（2）、（3）式，短电压E的降低慢，电池容量会相应增加，下面将从这些观点来剖析各个因素的影响。1、活性物质量的影响一个电池的活性物质量确定了，它理论上提供多少安时的电量就确定了，涂板时，每个电极片有多少活性物质就确定了。组装时，每个电池单格装多少片正板，多少片负板，因而有多少活性物质，也就确定了。电化学中提到，一个克当量的活性物质，理论上能提供26.8Ah的容量，一个电化

5、当量的活性物质，理论上能提供1Ah的容量，根据放电反应式：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O1克当量119.6g103.6g98.1g能提供26.8Ah1电化当量4.463g3.866g3.657g能提供1Ah因之，将正极活性物质量除以4.463，即得正极理论容量，将负极活性物质量除以3.866，即得负极理论容量。例如：正极板含109g活性物质，负极板含100g活性物质，求a、每片正极板的理论容量是多少？b、每片负极板的理论容量是多少？c、以6片正板与7片负板组装一个单体电池，电池的理论容量是多少？解：a、每片正

6、极板的理论容量＝109/4.46=24.4Ahb、每片负极板的理论容量＝100/3.87＝25.9Ahc、6片正板共有6×24.4＝146.4Ah的理论容量7片负板共有7×25.9＝181.3Ah的理论容量因此，产生一个问题，通常正极的理论容量与负极的不一样，电池的理论容量以那一个电极为标准呢？这还要看利用率，因为活性物质不可能全部反应，反应部分的百分数就是利用率，因此，实际放出的容量＝理论容量×利用率下面将要提到，常温及放电率不太大的情况下，负极的利用率比在相同条件下的正极利用率高。这样一般情况下负极理论容量及利用率比正极的高

7、。所以电池容量受正极的控制，即电池的容量以正极为准，例如上例的电池以6.54A放电（相当于10小时放电率）的实际容量为79Ah，正极的利用率是79/146.4=53.9%，放电终止时，正极余下相当于67.4Ah的活性物质未反应，而负极还有102.3Ah的理论容量，即还有相当潜力。因此电池的容量受正极的控制。放电的终点是端电压降至终止电压，从图1可看出，电池端电压的变化和正极镉压的变化（即正极电位的变化），几乎是一样的，这也说明容量受正极的控制。活性物质量确定之后，其他因素对容量的影响，就是对利用率的影响了。2、极板厚度的影响极板

8、厚度浅薄，对相同重量的活性物质，需要的极板片数要增多，这相当于扩大扩散截面积A,缩短扩散距离I，因而扩散速度加快，浓度极化减轻了。同时，反应面积S也扩大了，电化学极化也减少了。因此，端电压E下降速度减慢，容量增加。1）极板厚度与利用率图2与图3是极板厚度与活性物