1、電池電動(dòng)勢(shì)、開(kāi)路電壓、工作電壓

當(dāng)蓄電池用導(dǎo)體在外部接通時(shí)，正極和負(fù)極的電化反應(yīng)自發(fā)地進(jìn)行，倘若電池中電能與化學(xué)能轉(zhuǎn)換達(dá)到平衡時(shí)，正極的平衡電極電勢(shì)與負(fù)極平衡電極電勢(shì)的差值，便是電池電動(dòng)勢(shì)，它在數(shù)值上等于達(dá)到穩(wěn)定值時(shí)的開(kāi)路電壓。電動(dòng)勢(shì)與單位電量的乘積，表示單位電量所能作的最大電功。但電池電動(dòng)熱與開(kāi)路電壓意義不同：電動(dòng)勢(shì)可依據(jù)電池中的反應(yīng)利用熱力學(xué)計(jì)算或通過(guò)測(cè)量計(jì)算，有明確的物理意義。后者只在數(shù)字上近于電動(dòng)勢(shì)，需視電池的可逆程度而定。

電池在開(kāi)路狀態(tài)下的端電壓稱為開(kāi)路電壓。電池的開(kāi)路電壓等于電池正極電極電勢(shì)與負(fù)極電極電勢(shì)之差。

電池工作電壓是指電池有電流通過(guò)（閉路）的端電壓。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。電池在接通負(fù)載后，由于歐姆電阻和極化過(guò)電位的存在，電池的工作電壓低于開(kāi)路電壓。

2、容量

電池容量是指電池儲(chǔ)存電量的數(shù)量，以符號(hào)C表示。常用的單位為安培小時(shí)，簡(jiǎn)稱安時(shí)（Ah）或毫安時(shí)（mAh）。

電池的容量可以分為額定容量（標(biāo)稱容量）、實(shí)際容量。

（1）額定容量

額定容量是電池規(guī)定在在25℃環(huán)境溫度下，以10小時(shí)率電流放電，應(yīng)該放出最低限度的電量(Ah)。

a、放電率。放電率是針對(duì)蓄電池放電電流大小，分為時(shí)間率和電流率。

放電時(shí)間率指在一定放電條件下，放電至放電終了電壓的時(shí)間長(zhǎng)短。依據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，放電時(shí)間率有20，10，5，3，1，0.5小時(shí)率及分鐘率，分別表示為：20Hr，10Hr，5Hr，3Hr，2Hr，1Hr，0.5Hr等。

b、放電終止電壓。鉛蓄電池以一定的放電率在25℃環(huán)境溫度下放電至能再反復(fù)充電使用的最低電壓稱為放電終了電壓。大多數(shù)固定型電池規(guī)定以10Hr放電時(shí)（25℃）終止電壓為1.8V/只。終止電壓值視放電速率和需要而夫定。通常，為使電池安全運(yùn)行，小于10Hr的小電流放電，終止電壓取值稍高，大于10Hr的大電流放電，終止電壓取值稍低。在通信電源系統(tǒng)中，蓄電池放電的終止電壓，由通信設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)電壓要求而定。

放電電流率是為了比較標(biāo)稱容量不同的蓄電池放電電流大小而設(shè)立的，通常以10小時(shí)率電流為標(biāo)準(zhǔn)，用I10表示，3小時(shí)率及1小時(shí)率放電電流則分別以I3、I1表示。

c、額定容量。固定鉛酸蓄電池規(guī)定在25℃環(huán)境下，以10小時(shí)率電流放電至終了電壓所能達(dá)到的額定容量。10小時(shí)率額定容量用C10表示。10小時(shí)率的電流值為

其它小時(shí)率下容量表示方法為：

3小時(shí)率容量(Ah)用C3表示，在25℃環(huán)境溫度下實(shí)測(cè)容量(Ah)是放電電流與放電時(shí)間(h)的乘積，閥控鉛酸固定型電池C3和I3值應(yīng)該為

C3=0.75C10(Ah)

I3=2.5I10(h)

1小時(shí)定容量(Ah)用C1表示，實(shí)測(cè)C1和I1值應(yīng)為

C1=0.55C10(Ah)

I1=5.5I10(h)

（2）實(shí)際容量

實(shí)際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積，單位為Ah。

3、內(nèi)阻

電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化與濃差極化。內(nèi)阻的存在，使電池放電時(shí)的端電壓低于電池電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓，充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。

歐姆電阻遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系，常隨電流密度的對(duì)數(shù)增大而線性增大。

4、循環(huán)壽命

蓄電池經(jīng)歷一次充電和放電，稱為一次循環(huán)（一個(gè)周期）。在一定放電條件下，電池工作至某一容量規(guī)定值之前，電池所能承受的循環(huán)次數(shù)，稱為循環(huán)壽命。

各種蓄電池使用循環(huán)次數(shù)都有差異，傳統(tǒng)固定型鉛酸電池約為500~600次，起動(dòng)型鉛酸電池約為300~500次。閥控式密封鉛酸電池循環(huán)壽命為1000~1200次。影響循環(huán)壽命的因素一是廠家產(chǎn)品的性能，二是維護(hù)工作的質(zhì)量。固定型鉛電池用壽命，還可以用浮充壽命（年）來(lái)衡量，閥控式密封鉛酸電池浮充壽命在10年以上。

對(duì)于起動(dòng)型鉛酸蓄電池，按我國(guó)機(jī)電部頒標(biāo)準(zhǔn)，采用過(guò)充電耐久能力及循環(huán)耐久能力單元數(shù)來(lái)表示壽命，而不采用循環(huán)次數(shù)表示壽命。即過(guò)充電單元數(shù)應(yīng)在4以上，循環(huán)耐久能力單元數(shù)應(yīng)在3以上。

5、能量

電池的能量是指在一定放電制度下，蓄電池所能給出的電能，通常用瓦時(shí)（Wh）表示。

電池的能量分為理論能量和實(shí)際能量。理論能量W理可用理論容量和電動(dòng)勢(shì)（E）的乘積表示，即

W理=C理E

電池的實(shí)際能量為一定放電條件下的實(shí)際容量C實(shí)與平均工作電壓U平的乘積，即

W實(shí)=C實(shí)U平

常用比能量來(lái)比較不同的電池系統(tǒng)。比能量是指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出的電能，單位分別是Wh/kg或Wh/L。

比能量有理論比能量和實(shí)際比能量之分。前者指1kg電池反應(yīng)物質(zhì)完全放電時(shí)理論上所能輸出的能量。實(shí)際比能量為1kg電池反應(yīng)物質(zhì)所能輸出的實(shí)際能量。

由于各種因素的影響，電池的實(shí)際比能量遠(yuǎn)小于理論比能量。實(shí)際比能量和理論比能量的關(guān)系可表示如下：

W實(shí)=W理?KV?KR?Km

式中KV—電壓效率；KR—反應(yīng)效率；Km—質(zhì)量效率。

電壓效率是指電池的工作電壓與電動(dòng)勢(shì)的比值。電池放電時(shí)，由于電化學(xué)極化、濃差極化和歐姆壓降，工作電壓小于電動(dòng)勢(shì)。

反應(yīng)效率表示活性物質(zhì)的利用率。

電池的比能量是綜合性指標(biāo)，它反映了電池的質(zhì)量水平，也表明生產(chǎn)廠家的技術(shù)和管理水平。

6、儲(chǔ)存性能

蓄電池在貯存期間，由于電池內(nèi)存在雜質(zhì)，如正電性的金屬離子，這些雜質(zhì)可與負(fù)極活性物質(zhì)組成微電池，發(fā)生負(fù)極金屬溶解和氫氣的析出。又如溶液中及從正極板柵溶解的雜質(zhì)，若其標(biāo)準(zhǔn)電極電位介于正極和負(fù)極標(biāo)準(zhǔn)電極電位之間，則會(huì)被正極氧化，又會(huì)被負(fù)極還原。所以有害雜質(zhì)的存在，使正極和負(fù)極活性物質(zhì)逐漸被消耗，而造成電池喪失容量，這種現(xiàn)象稱為自放電。

電池自放電率用單位時(shí)間內(nèi)容量降低的百分?jǐn)?shù)表示：即用電池貯存前（C10’）（C10”）容量差值和貯存時(shí)間T（天、月）的容量百分?jǐn)?shù)表示。