美国SHIMASTU电池 NP12-4 原装进口EPS蓄电池

　　电池的原理

　　在化学电池中，化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果，这种反应分别在两个电极上进行。负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成，如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成，如二氧化锰、、等金属氧化物，氧或空气，卤素及其盐类，含氧酸及其盐类等。电解质则是具有离子导电性的材料，如酸、碱、盐的水溶液，有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。当外电路断开时，两极之间虽然有电位差（开路电压），但没有电流，存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时，在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部，由于电解质中不存在自由电子，电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应，以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此，电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是正常输出电能的条件。充电时，电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反；电极反应必须是可逆的，才能反方向传质与传电过程的正常进行。因此，电极反应可逆是构成蓄电池的条件。为吉布斯反应自由能增量（焦）；f为法拉第常数=96500库=26.8安·小时；n为电池反应的当量数。这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式，也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。实际上，当电流流过电极时，电极电势都要偏离热力学平衡的电极电势，这种现象称为极化。电流密度（单位电极面积上通过的电流）越大，极化越。极化现象是造成电池能量损失的重要原因。

　　极化的原因有三：

　　由电池中各部分电阻造成的极化称为欧姆极化；

　　由电极－电解质界面层中电荷传递过程的阻滞造成的极化称为活化极化；

　　由电极－电解质界面层中传质过程迟缓而造成的极化称为浓差极化。

　　减小极化的方法是增大电极反应面积、减小电流密度、提高反应温度以及电极表面的催化活性。

　　主要性能参数

　　电池的主要性能包括额定容量、额定电压、充放电速率、阻抗、寿命和自放电率。

　　额定容量

　　在设计规定的条件（如温度、放电率、终止电压等）下，电池应能放出的容量，单位为安培小时，以符号c表示。容量受放电率的影响较大，所以常在字母c的右下角以阿拉伯数字标明放电率，如c20=50，表明在20时率下的容量为50安·小时。电池的理论容量可根据电池反应式中电极活性物质的用量和按法拉第定律计算的活性物质的电化学当量求出。由于电池中可能发生的副反应以及设计时的特殊需要，电池的实际容量往往低于理论容量。

　　额定电压

　　电池在常温下的典型工作电压，又称标称电压。它是选用不同种类电池时的参考。电池的实际工作电压随不同使用条件而异。电池的开路电压等于正、负电极的平衡电极电势之差。它只与电极活性物质的种类有关，而与活性物质的数量无关。电池电压本质上是直流电压，但在某些特殊条件下，电极反应所引起的金属晶体或某些成相膜的相变会造成电压的微小波动，这种现象称为噪声。波动的幅度很小但频率范围很宽，故可与电路中自激噪声相区别。

　　充放电速率

　　有时率和倍率两种表示法。时率是以充放电时间表示的充放电速率，数值于电池的额定容量（安·小时）除以规定的充放电电流（安）所得的小时数。倍率是充放电速率的另一种表示法，其数值为时率的倒数。原电池的放电速率是以经某一固定电阻放电到终止电压的时间来表示。放电速率对电池性能的影响较大。

　　阻抗

　　电池内具有很大的电极-电解质界面面积，故可将电池等效为一大电容与小电阻、电感的串联回路。但实际情况复杂得多，尤其是电池的阻抗间和直流电平而变化，所测得的阻抗只对具体的测量状态有效。

　　寿命

　　储存寿命指从电池制成到开始使用之间允许存放的长时间，以年为单位。包括储存期和使用期在内的总期限称电池的有效期。储存电池的寿命有干储存寿命和湿储存寿命之分。循环寿命是蓄电池在满足规定条件下所能达到的充放电循环次数。在规定循环寿命时必须同时规定充放电循环试验的制度，包括充放电速率、放电和环境温度范围等。