发布时间 : 星期日 文章化学电源制造技术更新完毕开始阅读ddf8debbc8d376eeafaa3116
计算。
W'0?10001000?E??E(Wh?kg?1) (1-27) q??q??qi式中：q+,q——正、负极活性物质的电化当量，g?(Ah)?1;
?qi—正极、负极及参加电池成流反应的电解质的电化当量之和。
以铅酸蓄电池为例，电池反应：
Pb?PbO2?2H2SO4?2PbSO4?2H2O
电化当量：qPb?3.866g?(Ah)?1;q1PbO2?4.463g?(Ah)?;qH2SO4?3.671g?Ah?1
E0 =2.044V，所以，理论比能量为
W'0?10003.866?4.463?3.671?2.044?170.5Wh/kg 表1-6列出可常见电池的比能量。
实际比能量是电池实际输出的能量与电池质量（或体积）之比，W'?C?Uav或mW'?C?U（1-28） avV式中：m—电池质量，Kg;V—电池
体积 ,L.
1.4.6电池的功率和比功率
电池的功率是在一定放电制度下，单位时间内电池输出的能量（W或kW）。比功率是单位质量或单位体积为电池输出的功率（W?kg?1或W?L?1）。
比功率的大小，表示电池承受工作电流的大小。
电池理论功率P0为 P0?W0C0EItE???IE (1-29) ttt 实际功率P为P?IU?I(E?IRi)?IE?I2Ri （1-30） 将式（1-30）对I微分，并令dP/dI=0
dP/dI?E?2IRi?0 （1-31）
因为E?I(Ri?Re) 所以 IRi?IRe?2IRi?0
Ri?Re（Re为外电阻），而且，d2P/dI2?0，所以，当Ri?Re时，电池输出的功
率最大。
1.4.7贮存性能和自放电
一次电池在开路时，在一定条件下（温度、湿度等）贮存时容量下降。容量下降的原因主要是由负极腐蚀和正极自放电引起的。
负极腐蚀：由于负极多为活泼金属，其标准电极电位比氢电极负，特别是有正电性金属杂质存在时，杂质与负极形成腐蚀微电池。
正极自放电：正极上发生副反应时，消耗正极活性物质，使电池容量下降。例如，铅酸蓄电池正极PbO2和板栅铅的反应，消耗部分活性PbO2 。
PbO2?Pb?2H2SO4?2PbSO4?2H2O
同时，正极物质如果从电极上溶解，就会在负极还原引起自放电，还有杂质的氧化还原反应也消耗正、负极活性物质，引起自放电。
降低电池自放电的措施，一般是采用纯度高的原材料，在负极中加入氢过电位较高的金属，如 Cd，Hg ，Pb等；也可以在电极或电解液中加入缓蚀剂，抑制氢的析出，减少自放电反应发生。
自放电速率是单位时间内容量降低的百分数。
1.4.8电池寿命
一次电池的寿命是表征给出额定容量的工作时间（与放电倍率大小有关）。二次电池的寿命分充、放电循环使用寿命和湿搁置使用寿命。
蓄电池经历一次充放电，称一个周期。在一定的放电制度下，电池容量降至规定值之前，电池所经受的循环次数，称使用周期。
影响蓄电池循环使用寿命的主要因素有：在充放电过程中，电极活性表面积减小，使工作电流密度上升，极化增大；电极上活性物质脱落或转移；电极材料发生腐蚀；电池内部短路；隔膜损坏和活性物质晶型改变，活性降低。
1.5化学电源的应用
化学电源具有能量转化效率高、方便、安全可靠等优点，广泛地用于工业、军事及日常生活中。各类电池的主要应用范围如图1-9所示。
一次电池常用于低功率和中等功率放电，这种电池外形多为圆柱形、扣式、扁形，常以单体或电池组形式用于各种便携式电器和电子设备，圆柱形电池广泛用于照明、信号、报警装置和半导体收音机、收录机、计算器、剃须刀、吸尘器等家庭生活用品上。扣式电池用于手表，薄形电池用作CMOS电路记忆贮存电源。一次电池还广泛用于军事便携通讯、雷达、气象和导航仪器等。
二次电池及电池组常用于较大功率放电、汽车起动、照明和点火、应急电源以及人造卫星、宇宙飞船，在电动车辆方面也显示出广阔的应用前景。
贮备电池可用作导弹电源、心脏起搏器电源。
燃料电池适合于长时间连续工作的场合，已成功地应用于“阿波罗”飞船的登月飞行和载人航天器中。