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铅酸蓄电池单格电池(又称单体电池)的标准电压是 2V。为满足用电器高电压的需要,电池常通过串联组合成 6V、12V 等电池组;为满足用电器高容量需要,常通过增加极板面积或将相同极板并联焊成极群来实现。将完全于充电状态的电池,按一定放电条件,放电到所规定电压时所释放出的电量称为电池的容量,单位一般用安培小时(简称安时,用“Ah”表示)。电池释放电量的能力称为能量,为电池的容量乘以平均放电电压,通常用伏安时(VAh)或千伏安时(kVAh)表示。
始的时间与充电速率有关。当充电速率大于C/5时,电池容量恢复到放出容量的80%以前,即开始过充电反应,如右图所示。只有充电速率小于C/100,才能使电池容量恢复到100%后,才开始过充电反应。由右图还可以看出,采用较大充电速率时,为了使电池容量恢复到100%,必须允许一定的过充电,过充电反应发生后,单格电池的电压迅速上升,达到一定数值后,上升速率减小,然后电池电压开始缓慢下降。由此可知,电池充足电后,维持电池容量的最佳方法是在电池组两端加入恒定的是压。这就是说,电池充足电后,充电器应输出恒定的浮充电压。在浮充状态下,充入电池的电流应能补充电池因自放电而失去的电量。浮充电压不能过高,以免因严重过充电而缩短电池的寿命。采用适当的浮充电压,免维护铅酸蓄电池的浮充寿命可达10年以上。实践证明,实际的浮充电压与规定的浮充电压相差5%时,免维护蓄电池的寿命将缩短一半。
池的电压与温度有很大关系,温度每升高1℃,单格电池的电压将下降4mV。也就是说,铅酸电池的电压具有负温度系数,其值为–4mV/℃。由此可知,在环境温度为25℃时工作很理想的充电器,当环境温度降到0℃时,电池就不能充足电,当环境温度升到50℃时,电池将因严重过充电而缩短寿命。因此,为了保证在很宽的温度范围内,都能使电池刚好充足电,充电器的各种转换电压必须随电池电压的温度系数而变。HOPPECKE荷贝克蓄电池HC122000重量参考
1799 年伏打(Alessandro Volta)用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片组装成电堆;1836 年,丹尼尔(John Frederic Daniell)利用伏打电堆的工作原理制成了第一个实用电池,标志着化学电池进入生产和生活中,但铜锌体系的电池用完后不能充电供重复使用,阻碍了其更广泛地应用。1801 年,戈特洛(Nicolas Gautherot)在实验中用伏打电堆和两根铂丝电解盐水产生氢气和氧气,在其撤走电源并将两根铂丝直接接触时,出现了短时间的反向电流(当时也被称为二次电流,今称放电电流),但电流维持的时间太短,没有实用价值。1802 年里特(Johann Wilhelm Ritter)用伏打电堆向一叠夹以盐水浸湿纸片的铜片进行充电,在撤走电源后,其发现两片铜片之间存在 0.3V的电压; 之后再用金属铅、 锡和铜替代铜片进行了实验, 均测到了不同的电压值。1854 年德国科学家辛斯特登(Wilhelm Joseph Sinsteden)在使用多种电池进行研究时,认识到浸没在硫酸中的铅电极具有一定的储能容量,即对电极充电之后可以向负载供电,并报道了其能量密度,但其未意识到这一发现的重要价值。1859 年,普兰特(Raymond Gaston Plante)独立于辛斯特登发现并报道了从浸在硫酸溶液中并充电的一对铅板, 在撤去充电电流并加上负载后可以得到有效的放电电流,这个体系的放电电流在诸多电极-电解液体系中可以维持最长的时间,并且电压也最高。普兰特根据这一原理设计了具有实用价值的蓄电池,并在 1860 年向法国科学院展示了这一可充电电池,这标志着第一个可以重复使用的电池问世。1870 年,发电厂开始使用直流发电机,并引入铅酸蓄电池进行负载调峰,即在晚上充电,白天供电。1879 年爱迪生(Thomas Edison)发明了白炽灯,让电力走进千家万户,同时激发了用户在输电线架设不到的地方使用电源的需求,这正是铅酸蓄电池的应用场合。限于制造工艺,当时铅酸蓄电池还无法大规模生产,但越来越多的研究者已开始参与铅酸蓄电池的研究。从此,铅酸蓄电池开始处于因市场需求而促进其研发的状态,人们对它进行不断地研究和改进,使其得到极大地发展。铅酸蓄电池是迄今发展时间最长,技术最成熟的电池技术。
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