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在活性物质相同的情况下,极板越薄,活性物质的利用率越高。电极的孔径、孔率大小都影响电池的容量。电极的孔径大、孔率高,有利于电解液的扩散。同时电极的真实表面积增大,对于同样的放电电流,则它的电流密度大大减小,可以减轻电化学极化,有利于活性物质利用率的提高。但孔径过大、孔率过高,极板的强度要降低,同时电子导电的电阻增大,对活性物质利用率的提高不利,因此极板的孔径和孔率要适当,才能有较高的利用率。正、负极之间在不会引起短路的条件下,极板间距要小,离子运动的路程短,有利于电解液的扩散。
电池的结构不同,如圆筒形、方形、纽扣形,其活性物质的利用率也不同。
③电解液的数量、浓度和纯度对容量也有明显的影响,这种影响是通过活性物质的利用率来体现的。如果电解质参与电池反应,则可视其为活性物质。若电解质数量不足,正负极活性物质就不可能充分利用。对于不参加反应的电解质溶液,只要它的数量能保证离子导电就行了。任何一种电解质溶液,都存在一个佳浓度,在此浓度下导电能力高。同时还要考虑电极在此浓度下的腐蚀和钝化,若腐蚀严重,造成活性物质浪费,利用率下降,另外电解液中的杂质,特别是有害杂质,也会使活性物质利用率降低,影响到电池的容量
时率是以放电时间表示的放电速率,或者说是以一定的放电电流放完全部容量所需的时
电池放电时基本上有两种方式,一种是恒电流放电,另一种是恒电阻放电。恒电阻放电时,电池的工作电压和放电电流均随着放电时间的延长而下降。恒电流放电时,其工作电压也随着放电时间的延长而下降。电池的工作电压随着放电时间的延长而逐渐下降主要是由于两个电极的极化造成的。在放电过程中由于传质条件变差,浓差极化逐渐加大;此外随着活性物质的转化,电极反应的真实表面积越来越小,造成电化学极化的增加。特别是在放电后期,电化学极化的影响更为突出。电池的欧姆内阻也是工作电压逐渐下降的原因之一。在电池放电时,通常欧姆内阻是不断增加的。
随着现在电动工具、电动车辆等电池功率驱动应用的增加,电池恒功率放电的应用也越来越多。随放电进行,电池电压不断下降
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电池放电时基本上有两种方式,一种是恒电流放电,另一种是恒电阻放电。恒电阻放电时,电池的工作电压和放电电流均随着放电时间的延长而下降。恒电流放电时,其工作电压也随着放电时间的延长而下降。电池的工作电压随着放电时间的延长而逐渐下降主要是由于两个电极的极化造成的。在放电过程中由于传质条件变差,浓差极化逐渐加大;此外随着活性物质的转化,电极反应的真实表面积越来越小,造成电化学极化的增加。特别是在放电后期,电化学极化的影响更为突出。电池的欧姆内阻也是工作电压逐渐下降的原因之一。在电池放电时,通常欧姆内阻是不断增加的。
随着现在电动工具、电动车辆等电池功率驱动应用的增加,电池恒功率放电的应用也越来越多。随放电进行,电池电压不断下降的电阻。隔膜的欧姆电阻与电解质种类、隔膜的材料、孔率和孔的曲折程度等因素有关。电极上的固相电阻包括活性物质粉粒本身的电阻、粉粒之间的接触电阻、活性物质与导电骨架间的接触电阻及骨架、导电排、端子的电阻总和。放电时,活性物质的成分及形态均可能变化,从而造成电阻阻值发生较大的变化。为了降低固相电阻,常常在活性物质中添加导电组分,例如乙炔黑、石墨等,以增加活性物质粉粒间的导电能力。
电池的欧姆电阻还与电池的尺寸、装配、结构等因素有关。装配越紧凑,电极间距就越小,欧姆内阻就越小。
(3)隔离物 隔离物又称隔膜、隔板,置于电池两极之间,主要作用是防止电池正极与负极接触而导致短路。对隔离物的具体要求是:①应是电子的良好绝缘体,以防止电池内部短路;②隔膜对电解质离子迁移的阻力小,则电池内阻就相应减小,电池在大电流放电时的能量损耗就减小;③应具有良好的化学稳定性,能够耐受电解液的腐蚀和电极活性物质的氧化与还原作用;④具有一定的机械强度及抗弯曲能力,并能阻挡枝晶的生长和防止活性物质微粒的穿透;⑤材料来源丰富,价格低廉。常用的隔离物有棉纸、浆层纸、微孔塑料、微孔橡胶、水化纤维素、尼龙布、玻璃纤维等。
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