第三节　蓄电池的容量及其影响因素

一、蓄电池的容量

蓄电池的容量C等于放电电流I_f与放电时间t_f的乘积。

C=I_ft_f

1.额定容量

额定容量又称为标称容量，即在制造厂规定的条件下，蓄电池能放出的最低工作容量。例如，97A·h电池标称100A·h，有些厂家的电池则是在使用几个循环之后，实际容量达到或超出标称容量。

根据国标GB 5008.1—91《启动用铅酸蓄电池技术条件》规定，将充足电的新蓄电池，在电解液温度为（25±5）℃的条件下，以20h率的放电电流（即0.05C₂₀安培）连续放电至单池平均电压降到1.75V时，输出的电量称为蓄电池的额定容量，用C₂₀表示，单位为A·h。

例如，3-Q-90型蓄电池以4.5A［0.05C₂₀=0.05×90=4.5（A）］的电流连续放电至单池平均电压降到1.75V时，若放电时间大于等于20h，则其容量C=I_ft_f≥90A·h，达到了额定容量，为合格产品；若放电时间小于20h，则其容量低于额定容量，为不合格产品。

2.储备容量

根据国标GB 5008.1—91《启动用铅酸蓄电池技术条件》规定，蓄电池在（25±2）℃的条件下，以25A恒流放电至单池平均电压降到1.75V时的放电时间，称为蓄电池的储备容量，单位为分钟。储备容量表达了在汽车充电系统失效时，蓄电池能为照明和点火系统等用电设备提供25A恒流的能力。

3.启动容量

启动容量表征了铅蓄电池在发动机启动时的供电能力，是检验蓄电池质量的重要指标之一。启动容量受温度影响很大，故又分为低温启动容量和常温启动容量两种。

（1）低温启动容量　电解液在-18℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至单格电压下降至1V时所放出的电量。持续时间应在2.5min以上。

（2）常温启动容量　电解液在30℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至单格电压下降至1.5V时所放出的电量。持续时间应在5min以上。

二、影响蓄电池容量的因素

根据电化当量与活性物质的量计算出来的容量叫作蓄电池的理论容量。实际容量是指蓄电池放电时所测得的容量，取决于活性物质的量及利用率。活性物质与铅板相关，但并不等同于铅重量，与利用蓄电池极板的结构形式、放电电流的大小、温度、终止电压、原材料质量及制造工艺、技术和使用方法有关，而且是变化的。目前，已知单块极板最大容量为100A·h/2V。可见，实际的蓄电池容量和理论容量是不同的，在蓄电池的使用中要注意影响蓄电池的实际容量的因素。

1.结构因素

蓄电池极板的表面积越大，极板片数越多，参加反应的活性物质就越多，容量就越大。另外，极板越薄，活性物质的多孔性越好，则电解液向极板内部的渗透越容易，活性物质利用率就越高，输出容量也就越大。

2.使用因素

（1）放电电流　放电电流越大，蓄电池的容量就越小，如图2-8所示。当放电电流增大时，化学反应速率加快，PbSO₄堵塞孔隙的速率也加快，导致极板内层大量的活性物质不能参与反应，蓄电池的实际输出容量减小。同时电解液密度迅速下降，导致蓄电池的端电压也迅速下降，因而缩短了放电时间。因此在实际使用中必须严格控制启动时间，每次启动的时间不应超过5s，且连续两次启动之间的时间间隔不应少于15s。

（2）电解液温度（图2-9）　电解液温度升高有利于电池内部活性物质的反应，有利于容量的增加。当电池温度在25～30℃之间时，其容量最大，温度再升高，将不利于电池的使用。

当蓄电池温度降低时，其容量也会因以下原因而显著减少。

①电解液不易扩散，两极活性物质的化学反应速率变慢。

②电解液的阻抗增加，蓄电池的电压下降，5小时率容量会随蓄电池温度下降而减少。

因此，蓄电池冬季比夏季的使用时间短；特别是用于冷冻库的蓄电池，由于放电量大，而使一天的实际使用时间显著减短；若欲延长使用时间，则在冬季或是进入冷冻库前，应先提高其温度。

（3）电解液密度　适当提高电解液的密度，可加快电解液的渗透速度，提高蓄电池的电动势和容量。但电解液密度过大，又将导致黏度增加，内阻增大，反而使蓄电池容量降低。