吊秤电池和温度关系
仪器信息网 · 2011-09-18 09:01 · 13979 次点击
最近发现气温骤降电池充电一充就满啦用下又没电啦,针对这种情况特讲述一下电池和温度的关系:
如果在低温环境,即4°C以下中使用锂电,同样也会发现电池的使用时间减少了,有些原装锂电在低温环境中甚至充不上电。
但是不必太担心,这只是暂时状况,不同于高温环境下的使用,一旦温度升起来,电池中的分子受热,就马上恢复到以前的电量。
温度越高,阴阳离子在原电池中的运动速率加快,两个电极上得失电子的速率加快,电流越大。
1、环境温度和电池容量的关系的计算式
依据我国标准,阀控式密封铅酸蓄电池放电时,若温度不是标准温度(25℃),则需将实测电量换算成标准的实际电量,Ce,即
Ce=Cr/
式中:Cr——非标准温度下电池放电量;
t——放电的环境温度;
K——温度系数,10小时率容量试验时K=0.006/℃,3小时率容量试验时K=0.008/℃,2小时率容量试验时K=0.0085/℃,1小时率容量试验时K=0.01/℃.
例如:一个标称10AH的电池,以2小时率放电,在不同的环境温度条件下按照1式计算,电池容量如表1.
表1在不同温度下电池的容量
温度(℃)-25-20-15-10-505
容量(Ah)5.756.186.67.037.457.888.3
温度(℃)10152025303540
容量(Ah)8.739.159.581010.4310.8511.28
实测电池容量,在-10℃条件下接近于准确,在-10℃以下时,容量下降比表1的数值还要低.
2、温度对电池内阻的影响
在0℃~30℃环境温度下放电,电池的内阻随温度升高而降低,反之电池温度降低时,电池的内阻逐渐增大,电池内阻与温度呈直线变化关系.所以电池放电工作温度在0℃~30℃范围电解液的导电性好,同时电解液中氢离子和硫酸根离子向活性物质扩散速度也较高,不仅仅改善了浓差极化影响,又使电极反应速度提高,进一步改善了电化学极化的影响,所以蓄电池放电量增多.
当环境温度降至0℃以下,温度每降低10℃,内阻约增大15%左右,因为硫酸溶液粘度变大,所以增大了硫酸溶液比电阻,而加重了电极极化影响.蓄电池容量会明显减小.
3、温度对充放电的影响
反复进行放电和低压恒压充电时循环,初期由于电池存在热传导,所以温度并不高,若反复地进行充放电循环,电解液温度会十分高.
倘若在低温下充电,扩散电流密度明显减小,而交换电流密度减小不多,所以浓差极化加剧,则引起充电效率的降低.另一方面上次放电的硫酸铅在低温下的饱和度,又使电池充放电反应阻力增加,因而进一步降低了充电效率.
倘若电池在10℃以上的环境温度下充电,极化作用明显减小,硫酸铅溶解速率和溶解度都可提高,加之在较高温度下氧扩散速率也增大,在这些在综合因素影响下使电池充放电效率提高.
由于低温下的充电能力是与充电前电池状态有关.试验表明,如在-18℃下要获得最高的充电效率,要求上次放电做到:
(1)低温快速放电.
(2)放电到充电之间的开路存放温度越低越好.在这种条件下生成的硫酸铅颗粒最小,而且又来不及重新结晶长大,所以一旦被充电时,硫酸铅具有较大的溶解速率.