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因為正極活性物質(zhì)二養(yǎng)化鉛本身相互結(jié)合不是很牢靠,放電時生成硫酸鉛,充電時又恢復(fù)成二氧化鉛,硫酸鉛的體積比氧化鉛的體積大,則放電時活性物質(zhì)體積膨脹。1mol 氧化鉛轉(zhuǎn)化為 1mol 硫酸鉛時,體積增加 95%。這樣反復(fù)的收縮和膨脹,就會使二癢化鉛粒子之間的結(jié)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,則收縮膨脹的過程就大大降低,結(jié)合力破壞變緩,因此放電深度越深,其循環(huán)壽命越短。
1.2 過充電程度:過充電時會有大量的氣體析出,這時正極板的活性物質(zhì)遭受到氣體的沖 擊,這種沖擊會導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落。此外正極刪合金也遭受到嚴(yán)重的陽極氧化而腐蝕,所以蓄電池過充時會時蓄電池的使用壽命縮短。
1.3

鉛炭電池:由下圖可見鉛碳電池的充放電倍率在 0.1-0.4 之間,* 大可達 0.6。設(shè)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)系曲線如圖 1 所示。
不同倍率下的放電電壓與容量的關(guān)系曲線
從圖中可以看出,在整個放電過程中鋰離子電池的電壓曲線可以分為 3 個階段:
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) 電池電壓進入一個緩慢變化的階段,這段時間稱為電池的平臺區(qū),放電倍率越小,平臺區(qū)持續(xù)的時間越長,平臺電壓越高,電壓下降越緩慢。在鋰離子電池的實際使用過程中,盡可能希望電池工作在平臺區(qū);
在電池電量接近放完時,電池負載電壓開始急劇下降直至達到放電截止電壓。從容量測試的結(jié)果中,同時還可以得到放電電流與容量的曲線關(guān)系,如圖所示
從圖中可以看出,電池放電電流的大小,會直接影響到電池的實際容量。放電電流越 大,電池容量相應(yīng)減小,這表明放電電流越大,到達終止電壓經(jīng)歷的時間越短。
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程中有一定的自放電反應(yīng), 充放電電流密度越大,充放電時間越短,自放電反應(yīng)造成庫倫損失越小,電池的庫倫效率越高。隨著電流密度的增加,電池有嚴(yán)重的副反應(yīng)發(fā)生,從而導(dǎo)致電池的能量效率低。這主要因為釩電池的電壓效率隨著充放電電流密度的增加,電池的極化增大,導(dǎo)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(jié)電池可達 1.8V,充電時電壓維持在 56V 不變,充電末端,因濃度變化,電壓升到 58V 截止, 放電時,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(biāo)志是電壓柺電的到來,柺點處,電池活性物質(zhì)反應(yīng)完畢。
未完待續(xù)