Емкость свинцовых аккумуляторов

Справочная информация > Свинцовые аккумуляторы, свинцовые аккумуляторные батареи >

Важным параметром свинцового аккумулятора или батареи является емкость. Емкость аккумулятора — это количество электричества, которое можно получить от заряженного аккумулятора при разряде его до конечного напряжения, соответствующего режиму разряда. Емкость аккумулятора обычно измеряют в амперчасах, вследствие чего она 15 выражается как произведение силы разрядного тока на время разряда:

C = (2.4)

Емкость аккумулятора зависит от многих факторов, основными из которых являются: количество активных материалов, конструкция электродов, чистота материалов, сила разрядного тока, температура и концентрация электролита, срок службы аккумулятора, режим эксплуатации.

Активные вещества электродов вследствие плохой диффузии электролита и увеличения внутреннего сопротивления не могут быть использованы полностью. Поэтому фактическая емкость оказывается меньше теоретической. Мерой степени использования теоретической емкости служит коэффициент использования активных веществ, который может быть выражен формулой:

, (2.5)

где: коэффициент использования; С- номинальная емкость; k- теоретически необходимый расход активного материала для получения емкости, равной 1 Ач; Р- общий вес активного материала.

Номинальная емкость — это значение, указываемое изготовителем, ко-торому соответствует свежеизготовленный аккумулятор или батарея при температуре 20°С и установленном режиме разряда до конечного разрядного напряжения.

Большое влияние на величину коэффициента использования активных веществ оказывает конструкция электродов. Чем тоньше электроды и выше пористость активных веществ, тем выше коэффициент их использования.

Емкость свинцовых аккумуляторов существенно зависит от силы разрядного тока (рисунок 2.3). Уменьшение емкости аккумулятора при больших разрядных токах объясняется быстрым образованием плотного слоя сульфата свинца на поверхности электродов.

Как видно из рисунка 2.3, зависимость емкости от тока разряда носит гиперболический характер и описывается известным уравнением Пейкерта:

(2.6)

где: I1 и I2 — силы разрядного тока;

— соответствующее им время разряда;

n — показатель (для каждого типа аккумулятора определяется опытным путем.

Рисунок 2.3 Зависимость емкости свинцового аккумулятора от тока разряда Емкость аккумуляторов существенным образом зависит от температуры. Характерная зависимость для свинцового аккумулятора показана на рисунке 2.4

Рисунок 2.4 Изменение емкости свинцового аккумулятора от темпертуры

Из рисунка видно, что с повышением температуры электролита емкость аккумулятора возрастает. Это может быть объяснено тем, что с повышением температуры вязкость электролита и его внутреннее сопротивление уменьшаются. Уменьшение вязкости электролита облегчает его доступ во внутренние слои пористого активного материала. Принято считать, что в диапазоне температур -15 +25°С емкость свинцового аккумулятора увеличивается приблизительно на 1% при повышении температуры на 1°С.

Необходимо отметить, что емкость аккумулятора изменяется со сроком его эксплуатации. После приведения батарей в рабочее состояние в течение первых нескольких циклов их емкость возрастает. В процессе дальнейшей эксплуатации емкость батарей длительное время держится стабильной, а затем начинает постепенно уменьшаться.

Для удобства сравнения отдельных аккумуляторов, имеющих различные веса и габариты, пользуются понятием удельной емкости, выражаемой в  или .

Важной характеристикой аккумуляторов является их коэффициент отними. Под коэффициентом отдачи по емкости понимают отношение количества электричества, отданного аккумулятором при разряде, к количеству электричества, полученному им при заряде. Обратная величина часто называется коэффициентом перезаряда. В начале срока службы эта величина колеблется от 1.05 до 1.10, увеличиваясь к концу срока службы до величины 1.201.25. Амперчасовая отдача зависит главным образом от глубины разряда и режима заряда.

Отдача по энергии или ваттчасовая отдача характеризует способность аккумулятора возвращать запасенную энергию и определяется отношением числа ваттчасов, полученных при разряде, к числу ваггчасов, затраченных на заряд.