充放電性能比較:
1. 鉛酸電池:對于鉛酸電池影響較大的為充放電深度,其壽命受放電深度影響很大;
1.1 鉛酸電池深度放電時(shí)因為正極活性物質(zhì)二養化鉛本身相互結合不是很牢靠,放電時(shí)生成硫酸鉛,充電時(shí)又恢復成二氧化鉛,硫酸鉛的體積比氧化鉛的體積大,則放電時(shí)活性物質(zhì)體積膨脹。1mol 氧化鉛轉化為 1mol 硫酸鉛時(shí),體積增加 95%。這樣反復的收縮和膨脹,就會(huì )使二癢化鉛粒子之間的結合相互松弛,易于脫落。若 1mol 二氧化鉛的活性物質(zhì)只有 2220% 放電,則收縮膨脹的過(guò)程就大大降低,結合力破壞變緩,因此放電深度越深,其循環(huán)壽命越短。
1.2 過(guò)充電程度:過(guò)充電時(shí)會(huì )有大量的氣體析出,這時(shí)正極板的活性物質(zhì)遭受到氣體的沖 擊,這種沖擊會(huì )導致活性物質(zhì)脫落。此外正極刪合金也遭受到嚴重的陽(yáng)極氧化而腐蝕,所以蓄電池過(guò)充時(shí)會(huì )時(shí)蓄電池的使用壽命縮短。
1.3

鉛炭電池:由下圖可見(jiàn)鉛碳電池的充放電倍率在 0.1-0.4 之間,* 大可達 0.6。設計基本上還保守的用 0.1C。
鋰離子電池:容量測試得到電池在不同倍率下的放電電壓與容量關(guān)系曲線(xiàn)如圖 1 所示。
不同倍率下的放電電壓與容量的關(guān)系曲線(xiàn)
從圖中可以看出,在整個(gè)放電過(guò)程中鋰離子電池的電壓曲線(xiàn)可以分為 3 個(gè)階段:
1) 電池在初始階段端電壓快速下降,放電倍率越大,電壓下降的越快;
2) 電池電壓進(jìn)入一個(gè)緩慢變化的階段,這段時(shí)間稱(chēng)為電池的平臺區,放電倍率越小,平臺區持續的時(shí)間越長(cháng),平臺電壓越高,電壓下降越緩慢。在鋰離子電池的實(shí)際使用過(guò)程中,盡可能希望電池工作在平臺區;
在電池電量接近放完時(shí),電池負載電壓開(kāi)始急劇下降直至達到放電截止電壓。從容量測試的結果中,同時(shí)還可以得到放電電流與容量的曲線(xiàn)關(guān)系,如圖所示
從圖中可以看出,電池放電電流的大小,會(huì )直接影響到電池的實(shí)際容量。放電電流越 大,電池容量相應減小,這表明放電電流越大,到達終止電壓經(jīng)歷的時(shí)間越短。
1.
釩電池:充放電電流密度對釩電池性能的影響,釩電池的庫倫效率和能量效率與充放電電流密度的關(guān)系,如下圖所示:
從上圖可知,隨著(zhù)充放電電流密度的增加,電池的庫倫效率的增加。這是因為釩電池在充放電過(guò)程中有一定的自放電反應, 充放電電流密度越大,充放電時(shí)間越短,自放電反應造成庫倫損失越小,電池的庫倫效率越高。隨著(zhù)電流密度的增加,電池有嚴重的副反應發(fā)生,從而導致電池的能量效率低。這主要因為釩電池的電壓效率隨著(zhù)充放電電流密度的增加,電池的極化增大,導致電池的電壓效率的降低,從而使電池的能量效率的降低。
鋅溴電池:鋅溴電池單節電池可達 1.8V,充電時(shí)電壓維持在 56V 不變,充電末端,因濃度變化,電壓升到 58V 截止, 放電時(shí),放電電壓維持在 52V 不變,放電后期,因電解液濃度變化降至 48V,判斷放電完成的標志是電壓柺電的到來(lái),柺點(diǎn)處,電池活性物質(zhì)反應完畢。
未完待續