铅酸蓄电池充电效率

蓄电池充放电效率

充电损耗？

输入的能量部分用来将活性物质转换为充电态，部分消耗在副反应上来产生氧气，充电效率受到充电速率和环境温度的影响，充电时充电电流必须在一定范围内，电流太小或太大充电效率都很低，由于电池还存在自放电，致使电池无法充满电。

电池的内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，它包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。

充电效率？

电池不可能充多少电量进去就能储存有多少电量，一定会有所耗损，除了阳极和阴极之间的绝缘体漏电之外，材料也不可能完全地储存所有电量。电池放电时取出的电量与充电时流进去电池的电量之比，称之为充电效率。

充电效率=（放电电流* 放电至截止电压的时间/充电电流* 充电时间）* 100%

检测方法（OPzV-2V为例）：

放电（5HR）→充电（10HR）→放电（5HR）

其中，HR(Hour Rated)是小时率；放电终止电压是1.8V；放电电流为0.18 C10; 充电电流为0.1 C10

根据IEC的标准要求，密封铅酸电池的充电效率应为：

荷电状态 50% 75% 90%

充电效率 >95% >90% >85%

参考图1，充电效率和DOD之间的关系

放电效率？

容量效率——电池放出容量和需要恢复电池到放电前荷电状态时的容量数之比 能量效率——电池放出能量和需要恢复电池到放电前荷电状态时的能量之比 电压性效率——放电平均电压和恢复相同容量时的充电平均电压之比 充放电效率，充电效率和所采用的充电制度以及电池在充电前的放电深度有关，而放电效率则和系统总的电阻热损失和放电电流大小有关。

电池在不同的放电率以及不同的荷电状态下所放出的容量和能量不同，由此可知电池的效率也不同，所以需要测试电池在不同荷电状态以及不同放电率下的效率。一般说来，电池在放电过程中能量损失由单位电荷的能级损失（也就是电压），以及电荷的损失构成。其放电效率满足下式：

ηd是电池的放电效率；

ηv是电压性效率，表示放电过程中单位电荷的能量损失；

ηc是容量效率，表示放电过程中的电荷损失接近1，通常取为0.99，所以电池的放电效率主要由电压性效率确定。

电池的电压性效率等于损失后的实际电压和损失前的电池开路电压之比，而电压的损失主要是放电过程中内阻的电压损失，即：

Voc是随电池的放电深度变化的电池开路电压； R是随电池的放电深度变化的电池内阻（附表一）； I是放电电流。

由此可知，电池的放电效率是和放电电流大小，即放电率密切相关的量。

而电池在不同放电深度下所应提供的放电电流由系统所需要的功率所确定，即：

P是负载需求的功率,为了和电池测试时的需求功率相对应,公式中的功率用不同的小时率、电池的电压以及额定容量来表示，即：

其中，Cr是额定容量，V是电池电压，rp是放电小时率。

参考图2，放电是电池内阻逐渐增大的过程

（附表一）

铅酸电池内阻（mΩ）参考表 容量 0.8AH 1.3AH 2.2AH 3.3AH 4.0AH 5AH 6AH 7AH 8AH 9AH 10AH 12AH 14AH 15AH 17AH 18AH 20AH 24AH 25AH 26AH 28AH 31AH 33AH 38AH 40AH 60AH 65AH 75AH 80AH 85AH 100AH 120AH 电压 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 12V 内阻值 120 102 63.7 55.7 46.9 37.4 30.2 23 20 19 18.7 14.4 13.6 13 12.1 11.4 10.6 9.8 9.5 9.2 8.9 8.6 8.4 8.2 7.9 6.5 5.8 5.5 5.3 5 4.5 4.3 容量 150AH 200AH 230AH 250AH 1.3AH 2.8AH 3.2AH 4AH 5AH 7AH 10AH 110AH 200AH 100AH 150AH 170AH 200AH 250AH 300AH 350AH 400AH 420AH 450AH 462AH 500AH 600AH 800AH 1000AH 1500AH 2000AH 3000AH 电压 12V 12V 12V 12V 6V 6V 6V 6V 6V 6V 6V 6V 6V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 2V 内阻值 4 3 2 1 55 40 28.5 24 18.3 14 12 4.3 1.7 1 0.83 0.76 0.7 0.68 0.65 0.6 0.5 0.48 0.45 0.43 0.4 0.32 0.24 0.2 0.16 0.12 0.11

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