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蓄电池的容量及其影响因素

   一、蓄电池的容量

蓄电池在规定条件（包括放电温度、放电电流和放电终止电压）下放出的电量多少或放电时间长短称为蓄电池的容量，单位为A·h或A·min。

1.理论容量

假定活性物质全部参加放电反应，由活性物质质量按法拉第电化当量定律计算所得容量称为理论容量。

2.实际容量

蓄电池实际放出的电量称为实际容量。当恒流放电时，实际容量C等于放电电流If与放电时间tf之积，即

3. 20h放电率额定容量

额定容量是检验蓄电池质量的重要指标之一，我国采用20h放电率额定容量作为起动用铅酸蓄电池的额定容量。

根据***G08.1—1991《起动用铅酸蓄电池技术条件》的规定，以20h放电率的放电电流在电解液初始温度为25℃，德国阳光蓄电池更换，电解液密度为1.28g／cm3的条件下，持续放电到单格蓄电池电压下降到终止电压（1.75V）。在此过程中，蓄电池所输出的总电量，称为该蓄电池的20h放电率额定容量，记为   ，单位为A·h（安培·小时）。

例如，6-QA-60型蓄电池，在电解液初始温度为25℃时，以3A的放电电流持续放电20h，单格蓄电池电压降到1.75Ⅴ，则其额定容量为    =3×20 Ah=60 Ah。

实例：实际测量蓄电池容量时，其规定条件下的放电时间等于或超过20小时为合格。

例：6-Q-105型蓄电池，在电解液平均温度为25℃时，以5.25A电流连续放电20h后，端电压为10.50V（即单体电压降到1.75V），则其20h率额定容量为：

      C20=5.25A×20h=105A·h。

4.额定储备容量

国际蓄电池协会和美国汽车工程师学会（SAE）规定了另外一种蓄电池容量表示方法——储备容量表示法。我国G08.1－1991《起动用铅酸蓄电池技术条件》也对储备容量的定义和试验方法作出了相应的规定。

蓄电池的额定储备容量是指完全充足电的蓄电池，在电解液初始温度为25℃条件下，以25A的电流持续放电，直至单格蓄电池电压下降到1.75Ⅴ。在此过程中，蓄电池的持续放电时间，称为该蓄电池的额定储备容量，记为，单位为min（分钟）。

蓄电池的额定储备容量表征汽车在充电系统失效时，蓄电池能为照明和点火系统等用电设备提供25A恒定电流的能力。汽车装备的蓄电池的额定储备容量越大，则该车在充电系统失效状态下的持续行驶能力也就越强。

5.起动容量

蓄电池的起动容量表征蓄电池在发动机电力起动时的供电能力，用倍率和持续时间表示。蓄电池的起动容量有常温起动容量和低温起动容量两种定义方法。

①温起动容量

蓄电池的常温起动容量是指完全充足电的蓄电池，在电解液初始温度为25℃条件下，以5min放电率的电流持续放电5min，直至单格蓄电池电压下降至1.50V。在此过程中，蓄电池所输出的总电量，称为该蓄电池的常温起动容量。

②低温起动容量。

蓄电池的低温起动容量是指完全充足电的蓄电池，在电解液初始温度为-18℃条件下，以5min放电率的电流持续放电2.5min，直至单格蓄电池电压下降至1.00V。在此过程中，蓄电池所输出的总电量，称为该蓄电池的低温起动容量。

（例：3-Q-90型蓄电池，在电解液初始温度为-18℃时，以3Q=3×90A=270A的电流连续放电至单格电压降至1V时，历时2.5min，其起动容量为：

270×2.5/60Ah==11.25Ah

5min放电率的电流在数值上约为蓄电池额定容量的3倍。

例：3-Q-90型蓄电池，Q=90Ah。在电流初始温度为25℃时，以3Q=3×90A=270A的电流连续放电至单格电压降至1.5V时，历时5min，则其起动容量为：

270×5/60==22.5Ah    ）

二、影响蓄电池容量的因素

蓄电池容量大小标志着蓄电池供电能力的大小。蓄电池容量越大，可提供的电能就越多，山西德国阳光蓄电池，供电能力就越大；反之，蓄电池容量越小，则供电能力就越小。

1.构造因素对蓄电池容量的影响

① 极板厚度的影响。

② 极板面积的影响。

③ 同性极板中心距的影响。

2.使用因素对蓄电池容量的影响

① 放电电流的影响。

放电电流越大，蓄电池容量越小。

② 电解液温度的影响。

电解液温度降低，蓄电池容量减小。

③ 电解液密度的影响。

实践证明：电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。即使是冬季使用的电解液，在不使其结冰的前提下，也应尽可能采用稍低密度的电解液。

5.短路

铅酸蓄电池的短路指铅电池内部正负极群相连。为了增加铅酸蓄电池的容量，目前电动车铅酸蓄电池电池的极板数量普遍采用增加极板方式，这就导致隔板相对比其他电池的隔板薄一些，负极板的结晶长大，充电以后出现少量遗留在隔板中，遗留在隔板中的一旦被还原称为铅，积累多了，铅酸蓄电池电池就会出现微短路，这种现象叫做'铅枝搭桥'。微短路轻的产生该单格电压落后，严重的时候会出现单格短路。极板上活性物质膨胀脱落，也会造成正负极板相连。

6.均衡问题

不少铅酸蓄电池在单体测试中，可以获得比较好的结果，但是，对于串连铅酸蓄电池组来说，由于容量差、开路电压差等原始配组误差，充电时电压高的电池会增加失水，电压低的电池会欠充电，放电的时候，电压低的会出现过放电，形成铅酸蓄电池硫化。随着充放电的循环，铅酸蓄电池硫化的单体更易硫化，这个差异被扩大，***终影响整组电池寿命。

7.无法充电

12V铅酸电池的终止放电电压为10.5伏，如果强行放电至终止电压以下，铅酸蓄电池就有极大的机率失去再充电能力。电动车的控制器内都有一个保护装置，当铅酸蓄电池达到终止电压时，保护装置会强行断开电路，但如果这个保护装置出现上漂移时，或者断电后电池出现电压回升，保护装置就无法正确判断。

8.铅酸蓄电池自行放电

充足电的铅酸蓄电池放置不用，逐渐失去电量的现象，称之自行放电。自行放电是不可避免的，在正常情况下，每天放电率不应超过0.35%~0.5%。铅酸蓄电池自行放电的主要原因：(1)极板或电解液中含有杂质，杂质与极板间或不同杂质间产生了电位差，变成一个局部电池，通过电解液构成回路，产生局部电流，使铅酸蓄电池放电。(2)隔板***，导致正负极板短路。(3)铅酸蓄电池壳表面上有电解液或水，在极桩间成为导体，导致铅酸蓄电池放电。(4)活性物质脱落过多，并沉积在电池底部，使极板短路造成放电。

蓄电池活化维护

活化在实际使用中，通信德国阳光蓄电池，由于一组蓄电池的容量是由其中小落后单体电池容量决定的，所以首先需要找到小落后单体电池，以便在日后维修中，给予特别关注。

当找到一组电池中的落后电池后，传统处理方法是将整组电池进行均充，但实际情况证明，这种做法不仅对提高该落后电池的性能没有效果，而且容易造成正常情况下电池因过度充电而失水。

蓄电池的常见失效模式大致有四种：活性物质硫酸盐化、蓄电池失水、极板腐蚀、热失控。其中60％以上的蓄电池劣化是由于蓄电池活性物质硫酸盐化造成的。因此如何有效的降低硫酸盐化程度，提高活性物质，无疑解决蓄电池组性能失效问题的关键。

    为此，我们开发出LM-100脉冲蓄电池活化仪，采用***的正负脉冲活化技术，通过电源循环技术及变频共振原理，激化蓄电池极板失效的活性物质，提高蓄电池组性能的一致性，延长蓄电池使用寿命。采用自动控制原理对电池进行在线活化性能检测，再通过控制面板的液晶显示屏进行数据监测

    其***的脉冲活化以及变频激励技术，向结果层面输送特定的变频激励信号，这激励信号不但使陈旧的硫酸盐层得以转化，而且还使新形成的硫酸盐层不可能堆积和硬化，使电池***摆脱硫酸盐化趋势，使硫酸化层保持不稳定的离子状态，从而使蓄电池始终处于全新状态。

该技术不但可以消除蓄电池极板活性物质的硫酸化，降低蓄电池内阻，提高蓄电池性能；同时对于蓄电池失水、极板腐蚀、热失控等失效模式，具有积极的抑止作用。

为验证蓄电池在线诊断与智能活化技术的实际效果，我们在吉林省某公司的2218组蓄电池，进行实际验证，从中选择240只电池，进行活化前后的比对，如图2所示。通过图2，可以看出，活化前后蓄电池容量都呈现不同程度的增长，证明该活化技术对于电池性能恢复的有效性：，蓄电池容量可以恢复10～35%。

同时通过众多蓄电池活化前后容量的比对，可以看出：对于活化前容量低于标称容量40％以下的蓄电池，活化后容量的恢复程度，远远不如活化前容量在40％以上的蓄电池容量提升的程度高；由此可见，对于蓄电池活化应该立足于性能劣化的初期，这样的活化效果更为显著，而对于蓄电池劣化严重的蓄电池（保有容量40％以下），德国阳光蓄电池批发，活化技术虽然会有一些效果，但已经失去了佳活化时机。

    对于蓄电池活化等措施的采取，应该选择合适的佳时机，以保证蓄电池活化效果。为此对于蓄电池组的活化应该采用及时的手段，即：当蓄电池出现劣化的初期，就进行活化工作，以此延长蓄电池组的使用寿命。当蓄电池性能劣化的后期（即蓄电池容量低于标称容量40%以下），活化效果将不能得到充分的保证。