电池。计算示例

电池是电化学电流源，放电后可以使用从充电器汲取的电流进行充电。当充电电流在电池中流动时，会发生电解，结果在电池初始运行状态下在电极上的阳极和阴极上形成化合物。

电能在电池中充电时会转化为化学形式的能量。当它放电时，能量的化学形式变成电能。给电池充电需要的能量比通过放电获得的能量要多。

铅酸蓄电池充电2.7V后，放电时各单体电压不应低于1.83V。

镍铁电池的平均电压为 1.1 V。

电池的充电和放电电流由制造商限制和设置（每 1 dm2 极板大约 1 A）。

可以从充满电的电池中汲取的电量称为电池的安培小时容量。

电池的特征还在于能量和电流效率。能量返回等于放电期间接收的能量与电池充电所消耗的能量之比：ηen = Araz / Azar。

对于铅酸电池 ηen = 70%，对于铁镍电池 ηen = 50%。

电流输出等于放电时接收的电量与充电时消耗的电量之比：ηt = Q times / Qchar。

铅酸电池ηt=90%，铁镍电池ηt=70%。

电池计算

1、为什么电池的电流回馈大于能量回馈？

ηen = Araz / Azar = (Up ∙ Ip ∙ tp) / (Uz ∙ Iz ∙ tz) = Up / Uz ∙ ηt。

能量返回等于电流返回ηt乘以放电电压与充电电压之比。由于比率 Uр / U3 <1，则 ηen < ηt。

2、电压为4V，容量为14Ah的铅酸蓄电池如图1所示。 1.板的连接如图所示。 2.极板并联增加电池容量。两组极板串联，以增加电压。

米。 1、铅酸蓄电池

米。 2. 连接铅酸电池的极板以获得 4 V 的电压

电池以 Ic = 1.5 A 的电流充电 10 小时，以 Ip = 0.7 A 的电流放电 20 小时。电流效率是多少？

Qp = Ip ∙ tp = 0.7 ∙ 20 = 14 A • h； Qz = Iz ∙ tz = 1.5 ∙ 10 = 15 A • h； ηt = Qp / Qz = 14/15 = 0.933 = 93%。

3、电池以0.7A电流充电5小时。在电流输出 ηt = 0.9 的情况下，它会以 0.3 A 的电流放电多长时间（图 3）？

米。 3. 图例3

用于给电池充电的电量为：Qz = Iz ∙ tz = 0.7 ∙ 5 = 3.5 A • h。

放电期间释放的电量 Qp 由公式 ηt = Qp / Qz 计算得出，其中 Qp = ηt ∙ Qz = 0.9 ∙ 3.5 = 3.15 A • h。

放电时间tp=Qp/Ip=3.15/0.3=10.5小时。

4. 20 Ah 电池通过硒整流器在 10 小时内从交流电源充满电（图 4）。充电时，整流器的正极端子连接到电池的正极端子。如果电流效率 ηt = 90%，电池充电电流是多少？ 20小时内可以用多大电流将电池放电？

米。 4. 图例4

电池充电电流为：Ic = Q / (ηt ∙ tc) = 20 / (10 ∙ 0.9) = 2.22 A。允许放电电流Iр = Q / tr = 20/20 = 1 A。

5、用5A电流对50节电池组成的蓄电池充电，其中一个电池2.1V，其内阻rvn=0.005欧姆。电池电压是多少？什么是ETC。 c. 必须有一个内阻为 rg = 0.1 Ohm 的电荷发生器（图 5）？

米。 5. 图例5

D. d. C. 电池等于：Eb = 50 ∙ 2.1 = 105 V。

电池的内阻 rb = 50 ∙ 0.005 = 0.25 欧姆。 D. d. S.生成器等于e的总和。 ETC。使用电池以及电池和发电机中的电压降：E = U + I ∙ rb + I ∙ rg = 105 + 5 ∙ 0.25 + 5 ∙ 0.1 = 106.65 V。

6.蓄电池由40个内阻rvn = 0.005欧姆和e的电池组成。 ETC。 p. 2.1 V. 电池使用来自发电机的电流 I = 5 A 充电，例如ETC。和即 120 V，内阻 rg = 0.12 Ohm。确定附加电阻 rd、发电机的功率、充电的有用功率、附加电阻 rd 中的功率损耗和电池中的功率损耗（图 6）。

米。 6.累加器的计算

使用找到额外的阻力 基尔霍夫第二定律:

例如 = Eb + rd ∙ I + rg ∙ I + 40 ∙ rv ∙ I； rd = (Eg-Eb-I ∙ (rg + 40 ∙ rv)) / I = (120-84-5 ∙ (0.12 + 0.2)) / 5 = 34.4 / 5 = 6.88 欧姆...

由于 e.等c. 电池充电时，充电开始时电芯的电动势为1.83V，那么在充电开始时，加上一个恒定的附加电阻，电流将超过5A。为了保持恒定的充电当前，有必要改变附加电阻。

附加电阻中的功率损耗 ∆Pd = rd ∙ I ^ 2 = 6.88 ∙ 5 ^ 2 = 6.88 ∙ 25 = 172 W。

发电机的功率损耗 ∆Pg = rg ∙ I ^ 2 = 0.12 ∙ 25 = 3 W。

电池内阻的功率损耗 ∆Pb = 40 ∙ rvn ∙ I ^ 2 = 40 ∙ 0.005 ∙ 25 = 5 W。

发电机供给外电路的功率为Pg = Eb ∙ I + Pd + Pb = 84 ∙ 5 + 172 + 5 = 579 W。

有用的充电功率 Ps = Eb ∙ I = 420 W。