牽引用鉛酸電池的容量及其影響因素
牽引用鉛酸電池在規(guī)定條件(包括放電溫度、放電電流和放電終止電壓)下放出的電量多少或放電時(shí)間長(zhǎng)短稱為牽引用鉛酸電池的容量,單位為A·h或A·min。
1、理論容量
假定活性物質(zhì)全部參加放電反應(yīng),由活性物質(zhì)質(zhì)量按法拉第電化當(dāng)量定律計(jì)算所得容量稱為理論容量。
2、實(shí)際容量
牽引用鉛酸電池實(shí)際放出的電量稱為實(shí)際容量。當(dāng)恒流放電時(shí),實(shí)際容量C等于放電電流If與放電時(shí)間tf之積。
3、20h放電率額定容量
額定容量是檢驗(yàn)牽引用鉛酸電池質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,我國(guó)采用20h放電率額定容量作為起動(dòng)用鉛酸牽引用鉛酸電池的額定容量。
根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 5008.1—1991《起動(dòng)用鉛酸牽引用鉛酸電池技術(shù)條件》的規(guī)定,以20h放電率的放電電流在電解液初始溫度為25℃,電解液密度為1.28g/cm3的條件下,持續(xù)放電到單格牽引用鉛酸電池電壓下降到終止電壓(1.75V)。在此過程中,牽引用鉛酸電池所輸出的總電量,稱為該牽引用鉛酸電池的20h放電率額定容量,單位為A·h(安培·小時(shí))。
例如,6-QA-60型牽引用鉛酸電池,在電解液初始溫度為25℃時(shí),以3A的放電電流持續(xù)放電20h,單格牽引用鉛酸電池電壓降到1.75Ⅴ,則其額定容量為3×20 Ah=60Ah。
實(shí)例:實(shí)際測(cè)量牽引用鉛酸電池容量時(shí),其規(guī)定條件下的放電時(shí)間等于或超過20小時(shí)為合格。
例:6-Q-105型牽引用鉛酸電池,在電解液平均溫度為25℃時(shí),以5.25A電流連續(xù)放電20h后,端電壓為10.50V(即單體電壓降到1.75V),則其20h率額定容量為:C20=5.25A×20h=105A·h。
4、額定儲(chǔ)備容量
國(guó)際牽引用鉛酸電池協(xié)會(huì)和美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)(SAE)規(guī)定了另外一種牽引用鉛酸電池容量表示方法——儲(chǔ)備容量表示法。我國(guó)GB5008.1—1991《起動(dòng)用鉛酸牽引用鉛酸電池技術(shù)條件》也對(duì)儲(chǔ)備容量的定義和試驗(yàn)方法作出了相應(yīng)的規(guī)定。
牽引用鉛酸電池的額定儲(chǔ)備容量是指*充足電的牽引用鉛酸電池,在電解液初始溫度為25℃條件下,以25A的電流持續(xù)放電,直至單格牽引用鉛酸電池電壓下降到1.75Ⅴ。在此過程中,牽引用鉛酸電池的持續(xù)放電時(shí)間,稱為該牽引用鉛酸電池的額定儲(chǔ)備容量,記為Cr.n,單位為min(分鐘)。
牽引用鉛酸電池的額定儲(chǔ)備容量表征汽車在充電系統(tǒng)失效時(shí),牽引用鉛酸電池能為照明和點(diǎn)火系統(tǒng)等用電設(shè)備提供25A恒定電流的能力。汽車裝備的牽引用鉛酸電池的額定儲(chǔ)備容量越大,則該車在充電系統(tǒng)失效狀態(tài)下的持續(xù)行駛能力也就越強(qiáng)。
5、起動(dòng)容量
牽引用鉛酸電池的起動(dòng)容量表征牽引用鉛酸電池在發(fā)動(dòng)機(jī)電力起動(dòng)時(shí)的供電能力,用倍率和持續(xù)時(shí)間表示。牽引用鉛酸電池的起動(dòng)容量有常溫起動(dòng)容量和低溫起動(dòng)容量?jī)煞N定義方法。
①溫起動(dòng)容量
牽引用鉛酸電池的常溫起動(dòng)容量是指*充足電的牽引用鉛酸電池,在電解液初始溫度為25℃條件下,以5min放電率的電流持續(xù)放電5min,直至單格牽引用鉛酸電池電壓下降至1.50V。在此過程中,牽引用鉛酸電池所輸出的總電量,稱為該牽引用鉛酸電池的常溫起動(dòng)容量。
②低溫起動(dòng)容量
牽引用鉛酸電池的低溫起動(dòng)容量是指*充足電的牽引用鉛酸電池,在電解液初始溫度為-18℃條件下,以5min放電率的電流持續(xù)放電2.5min,直至單格牽引用鉛酸電池電壓下降至1.00V。在此過程中,牽引用鉛酸電池所輸出的總電量,稱為該牽引用鉛酸電池的低溫起動(dòng)容量。
(例:3-Q-90型牽引用鉛酸電池,在電解液初始溫度為-18℃時(shí),以3×90A=270A的電流連續(xù)放電至單格電壓降至1V時(shí),歷時(shí)2.5min,其起動(dòng)容量為:
270×2.5/60Ah==11.25Ah
5min放電率的電流在數(shù)值上約為牽引用鉛酸電池額定容量的3倍。
例:3-Q-90型牽引用鉛酸電池,Q=90Ah。在電流初始溫度為25℃時(shí),以3Q=3×90A=270A的電流連續(xù)放電至單格電壓降至1.5V時(shí),歷時(shí)5min,則其起動(dòng)容量為:270×5/60==22.5Ah)
牽引用鉛酸電池容量大小標(biāo)志著牽引用鉛酸電池供電能力的大小。牽引用鉛酸電池容量越大,可提供的電能就越多,供電能力就越大;反之,牽引用鉛酸電池容量越小,則供電能力就越小。
1、構(gòu)造因素對(duì)牽引用鉛酸電池容量的影響
① 極板厚度的影響。
② 極板面積的影響。
③ 同性極板中心距的影響。
2、使用因素對(duì)牽引用鉛酸電池容量的影響
① 放電電流的影響。
放電電流越大,牽引用鉛酸電池容量越小。
② 電解液溫度的影響。
電解液溫度降低,牽引用鉛酸電池容量減小。
③ 電解液密度的影響。
實(shí)踐證明:電解液密度偏低有利于提高放電電流和容量。即使是冬季使用的電解液,在不使其結(jié)冰的前提下,也應(yīng)盡可能采用稍低密度的電解液。