Baterie ems. Co je baterie - pojmy. Elektromotorická síla – baterie


zobrazení 6 817 Google+

EMF baterie (Electromotive Force) je rozdíl v potenciálech elektrod při absenci vnějšího obvodu. Elektrodový potenciál je součtem rovnovážného elektrodového potenciálu. Charakterizuje stav elektrody v klidu, tedy nepřítomnost elektrochemických procesů, a polarizační potenciál, který je definován jako rozdíl potenciálů elektrody při nabíjení (vybíjení) a při absenci obvodu.

proces difúze.

Díky difúznímu procesu, vyrovnání hustoty elektrolytu v dutině pouzdra baterie a v pórech aktivní hmoty desek, může být polarizace elektrod v baterii zachována i při vypnutí vnějšího obvodu.

Rychlost difúze přímo závisí na teplotě elektrolytu, čím vyšší je teplota, tím rychleji proces probíhá a může se velmi lišit v čase, od dvou hodin až po den. Přítomnost dvou složek elektrodového potenciálu v přechodových podmínkách vedla k rozdělení na rovnovážné a nerovnovážné EMF baterie Rovnovážné EMF baterie je ovlivněno obsahem a koncentrací iontů aktivních látek v elektrolytu, as stejně jako chemické a fyzikální vlastnosti účinných látek. Hlavní roli ve velikosti EMF hraje hustota elektrolytu a teplota ji prakticky neovlivňuje. Závislost EMF na hustotě lze vyjádřit vzorcem:

E \u003d 0,84 + p kde E je emf baterie (B) P je hustota elektrolytu snížená na teplotu 25 g. С (g/cm3) Tento vzorec platí pro pracovní hustotu elektrolytu v rozmezí 1,05 - 1,30 g/cm3. EMF nemůže přímo charakterizovat stupeň řídkosti baterie. Pokud to ale změříte v závěrech a porovnáte s vypočtenou hustotou, pak můžete s určitou mírou pravděpodobnosti posoudit stav desek a kapacitu. V klidu je hustota elektrolytu v pórech elektrod a dutině monobloku stejná a rovná se zbytku EMF. Při připojení spotřebičů nebo zdroje náboje se mění polarizace desek a koncentrace elektrolytu v pórech elektrod. To vede ke změně EMF. Při nabíjení se hodnota EMF zvyšuje a při vybíjení se snižuje. Je to způsobeno změnou hustoty elektrolytu, který se účastní elektrochemických procesů.

Emf baterie se nerovná napětí baterie, které závisí na přítomnosti nebo nepřítomnosti zátěže na jejích svorkách.

"Pokud si všimnete chyby v textu, zvýrazněte toto místo myší a stiskněte CTRL + ENTER"

admin 25.07.2011 "Pokud pro vás byl článek užitečný, sdílejte na něj odkaz na sociálních sítích"

Avtolektron.ru

elektromotorická síla baterie

Je možné přesně posoudit stupeň nabití baterie pomocí EMF?

Elektromotorická síla (EMF) baterie je rozdíl v jejích elektrodových potenciálech, měřený s otevřeným vnějším obvodem:

Е = φ+ – φ–

kde φ+ a φ– jsou potenciály kladné a záporné elektrody s otevřeným vnějším obvodem.

EMF baterie sestávající z n sériově zapojených baterií:

Na druhé straně, potenciál elektrody v otevřeném obvodu obecně sestává z rovnovážného elektrodového potenciálu, který charakterizuje rovnovážný (stacionární) stav elektrody (v nepřítomnosti přechodných procesů v elektrochemickém systému), a polarizačního potenciálu.

Tento potenciál je obecně definován jako rozdíl mezi potenciálem elektrody při vybíjení nebo nabíjení a jejím potenciálem v rovnovážném stavu bez proudu. Je však třeba si uvědomit, že stav baterie bezprostředně po vypnutí nabíjecího nebo vybíjecího proudu není rovnovážný z důvodu rozdílu koncentrace elektrolytu v pórech elektrod a mezielektrodovém prostoru. Polarizace elektrody se tedy v akumulátoru zachovává poměrně dlouhou dobu i po vypnutí nabíjecího nebo vybíjecího proudu a charakterizuje v tomto případě odchylku potenciálu elektrody od rovnovážné hodnoty v důsledku přechodového procesu, tj. v důsledku difúzního vyrovnání koncentrace elektrolytu v baterii od okamžiku otevření vnějšího obvodu do ustavení rovnovážného ustáleného stavu v baterii.

Chemická aktivita reagencií shromážděných v elektrochemickém systému baterie a v důsledku toho změna EMF baterie je velmi mírně závislá na teplotě. Při změně teploty z -30°C na +50°C (v provozním rozsahu pro baterii) se elektromotorická síla každé baterie v baterii změní pouze o 0,04 V a lze ji při provozu na baterii zanedbat.

Se zvýšením hustoty elektrolytu se EMF zvyšuje. Při teplotě + 18 °C a hustotě 1,28 g / cm3 má baterie (to znamená jedna plechovka) EMF 2,12 V. Šestičlánková baterie má EMF 12,72 V (6 × 2,12 V \u003d 12 0,72 V).

Pomocí EMF není možné přesně posoudit stupeň nabití baterie. EMF vybité baterie s vyšší hustotou elektrolytu bude vyšší než EMF nabité baterie, ale s nižší hustotou elektrolytu. Hodnota EMF zdravé baterie závisí na hustotě elektrolytu (jeho stupni nabití) a pohybuje se od 1,92 do 2,15 V.

Při provozu baterií lze měřením EMF zjistit vážnou poruchu baterie (zkrat desek v jedné nebo více bateriích, přerušení propojovacích vodičů mezi bankami atd.).

EMF se měří vysokoodporovým voltmetrem (vnitřní odpor voltmetru není menší než 300 Ohm / V). Během měření je voltmetr připojen ke svorkám baterie nebo baterie. V tomto případě nesmí akumulátorem (baterií) protékat nabíjecí ani vybíjecí proud!

*** Elektromotorická síla (EMF) je skalární fyzikální veličina, která charakterizuje práci vnějších sil, tedy jakýchkoli sil neelektrického původu působících v kvazistacionárních stejnosměrných nebo střídavých obvodech. EMF, stejně jako napětí, se v mezinárodní soustavě jednotek (SI) měří ve voltech.

orbyta.ru

27.3. Elektrochemické reakce v baterii. Elektromotorická síla. vnitřní odpor. Samovybíjení. Sulfatace desky

Pokud uzavřete vnější obvod nabité baterie, objeví se elektrický proud. V tomto případě probíhají následující reakce:

u negativní desky

na kladné desce

kde e je náboj elektronu rovný

Na každé dvě spotřebované molekuly kyseliny se vytvoří čtyři molekuly vody, ale zároveň se spotřebují dvě molekuly vody. Proto nakonec vzniknou pouze dvě molekuly vody. Sečtením rovnic (27.1) a (27.2) získáme konečnou vybíjecí reakci:

Rovnice (27.1) - (27.3) je třeba číst zleva doprava.

Při vybití baterie se na deskách obou polarit tvoří síran olovnatý. Kyselina sírová je spotřebována pozitivními i negativními deskami, zatímco pozitivní desky spotřebují více kyseliny než negativní. Na kladných deskách se tvoří dvě molekuly vody. Koncentrace elektrolytu při vybití baterie klesá, zatímco u kladných desek klesá ve větší míře.

Pokud změníte směr proudu procházejícího baterií, pak se směr chemické reakce obrátí. Začne proces nabíjení baterie. Nábojové reakce na záporné a kladné desce lze znázornit rovnicemi (27.1) a (27.2) a celkovou reakci lze znázornit rovnicí (27.3). Tyto rovnice by se nyní měly číst zprava doleva. Při nabíjení se síran olovnatý na kladné desce redukuje na peroxid olova, na záporné desce na kovové olovo. V tomto případě se tvoří kyselina sírová a zvyšuje se koncentrace elektrolytu.

Elektromotorická síla a napětí baterie závisí na mnoha faktorech, z nichž nejdůležitější jsou obsah kyseliny v elektrolytu, teplota, proud a jeho směr a stupeň nabití. Vztah mezi elektromotorickou silou, napětím a proudem lze zapsat

san takto:

při vypouštění

kde E0 - reverzibilní EMF; Ep - EMF polarizace; R je vnitřní odpor baterie.

Reverzibilní EMF je EMF ideální baterie, ve které jsou eliminovány všechny typy ztrát. V takové baterii se energie přijatá při nabíjení plně vrací při vybíjení. Reverzibilní EMF závisí pouze na obsahu kyseliny v elektrolytu a teplotě. Lze jej stanovit analyticky z tepla tvorby reaktantů.

Skutečná baterie je v podmínkách blízkých ideálním, pokud je proud zanedbatelný a doba jeho průchodu je také krátká. Takové podmínky lze vytvořit vyvážením napětí baterie nějakým vnějším napětím (napěťový standard) pomocí citlivého potenciometru. Takto naměřené napětí se nazývá napětí naprázdno. Je blízko reverzibilnímu emf. V tabulce. 27.1 jsou uvedeny hodnoty tohoto napětí, odpovídající hustotě elektrolytu od 1,100 do 1,300 (vztahuje se na teplotu 15 °C) a teplotě 5 až 30 °C.

Jak je patrné z tabulky, při hustotě elektrolytu 1,200, která je běžná pro stacionární baterie, a teplotě 25 °C je napětí baterie s otevřeným obvodem 2,046 V. Při vybíjení je hustota elektrolytu mírně klesá. Odpovídající pokles napětí v otevřeném obvodu je pouze několik setin voltu. Změna napětí naprázdno způsobená změnou teploty je zanedbatelná a má spíše teoretický význam.

Prochází-li akumulátorem určitý proud ve směru nabíjení nebo vybíjení, dochází ke změně napětí akumulátoru v důsledku vnitřního poklesu napětí a změny EMF způsobené vedlejšími chemickými a fyzikálními procesy na elektrodách a v elektrolytu. Změna EMF baterie, způsobená těmito nevratnými procesy, se nazývá polarizace. Hlavními příčinami polarizace v baterii je změna koncentrace elektrolytu v pórech aktivní hmoty destiček ve vztahu k jeho koncentraci ve zbytku objemu az toho vyplývající změna koncentrace iontů olova. Při vybíjení se kyselina spotřebovává, při nabíjení se tvoří. Reakce probíhá v pórech aktivní hmoty desek a k přílivu nebo odstranění molekul kyselin a iontů dochází difúzí. Posledně jmenovaný může nastat pouze tehdy, pokud existuje určitý rozdíl v koncentracích elektrolytu v oblasti elektrod a ve zbytku objemu, který je nastaven v souladu s proudem a teplotou, která určuje viskozitu elektrolytu. Změna koncentrace elektrolytu v pórech aktivní hmoty způsobuje změnu koncentrace olovnatých iontů a EMF. Během vybíjení v důsledku poklesu koncentrace elektrolytu v pórech se EMF snižuje a během nabíjení v důsledku zvýšení koncentrace elektrolytu se EMF zvyšuje.

Elektromotorická síla polarizace směřuje vždy k proudu. Záleží na pórovitosti desek, proudu a

teplota. Součet reverzibilního EMF a polarizačního EMF, tj. E0 ± En, je EMF baterie při aktuálním nebo dynamickém EMF. Při vybití je menší než reverzibilní emf a při nabíjení je větší. Napětí baterie pod proudem se od dynamického EMF liší pouze hodnotou vnitřního úbytku napětí, která je relativně malá. Proto napětí baterie pod napětím závisí také na proudu a teplotě. Vliv posledně jmenovaného na napětí baterie při vybíjení a nabíjení je mnohem větší než u otevřeného obvodu.

Pokud je obvod baterie během vybíjení otevřen, napětí baterie se pomalu zvýší na napětí naprázdno v důsledku pokračující difúze elektrolytu. Pokud během nabíjení rozpojíte obvod baterie, napětí baterie bude pomalu klesat na napětí naprázdno.

Nerovnoměrnost koncentrací elektrolytu v oblasti elektrod a ve zbytku objemu odlišuje provoz skutečné baterie od ideální. Při nabíjení se baterie chová, jako by obsahovala velmi zředěný elektrolyt, při nabíjení se chová, jako by obsahovala velmi koncentrovaný. Zředěný elektrolyt se neustále mísí s koncentrovanějším, přičemž se uvolňuje určité množství energie ve formě tepla, které by při stejných koncentracích mohlo být využito. Výsledkem je, že energie vydávaná baterií během vybíjení je menší než energie přijatá během nabíjení. Ke ztrátě energie dochází v důsledku nedokonalosti chemického procesu. Tento typ ztráty je hlavní v baterii.

Vnitřní odpor baterie. Vnitřní odpor je tvořen odpory deskového rámu, aktivní hmoty, separátorů a elektrolytu. Ten tvoří většinu vnitřního odporu. Odpor baterie se při vybíjení zvyšuje a při nabíjení snižuje, což je důsledek změn koncentrace roztoku a obsahu síranů.

závoj v aktivní hmotě. Odpor baterie je malý a znatelný až při velkém vybíjecím proudu, kdy vnitřní úbytek napětí dosahuje jedné až dvou desetin voltu.

Samovybíjení baterie. Samovybíjení je neustálá ztráta chemické energie uložené v baterii v důsledku vedlejších reakcí na deskách obou polarit, způsobená náhodnými škodlivými nečistotami v použitých materiálech nebo nečistotami vnesenými do elektrolytu během provozu. Největší praktický význam má samovybíjení způsobené přítomností v elektrolytu různých sloučenin kovů, které jsou elektropozitivnější než olovo, jako je měď, antimon atd. Kovy se uvolňují na záporných deskách a tvoří mnoho prvků nakrátko s olověnými deskami . V důsledku reakce vzniká síran olovnatý a vodík, který se uvolňuje na kontaminovaný kov. Samovybíjení lze detekovat mírným odplyněním na záporných deskách.

Na kladných deskách také dochází k samovybíjení v důsledku normální reakce mezi základním olovem, peroxidem olovnatého a elektrolytem, ​​což má za následek tvorbu síranu olovnatého.

Vždy dochází k samovybíjení baterie: jak při otevřeném obvodu, tak při vybíjení a nabíjení. Závisí na teplotě a hustotě elektrolytu (obr. 27.2) a s nárůstem teploty a hustoty elektrolytu roste samovybíjení (ztráta náboje při teplotě 25 °C a hustotě elektrolytu 1,28 se považuje za 100 %). Ztráta kapacity nové baterie samovybíjením je asi 0,3 % za den. Jak baterie stárne, samovybíjení se zvyšuje.

Abnormální sulfatace destiček. Síran olovnatý se tvoří na deskách obou polarit při každém výboji, jak je patrné z rovnice reakce výboje. Tento sulfát má

jemná krystalická struktura a nabíjecí proud se snadno obnoví na olovo a peroxid olova na deskách vhodné polarity. Proto je sulfatace v tomto smyslu normálním jevem, který je nedílnou součástí provozu baterie. K abnormální sulfataci dochází, když jsou baterie příliš vybité, systematicky nedobité nebo ponechány ve vybitém stavu a neaktivní po dlouhou dobu, nebo když jsou provozovány s nadměrně vysokou hustotou elektrolytu a při vysokých teplotách. Za těchto podmínek se jemný krystalický sulfát stává hustším, krystaly rostou, značně rozšiřují aktivní hmotu a je obtížné je obnovit, když se nabije kvůli vysokému odporu. Pokud je baterie neaktivní, kolísání teploty přispívá k tvorbě síranu. Jak teplota stoupá, malé krystaly síranu se rozpouštějí, a když teplota klesá, síran pomalu krystalizuje a krystaly rostou. V důsledku kolísání teplot vznikají velké krystaly na úkor malých.

U sulfátovaných desek se síranem ucpávají póry, z mřížek se vytlačuje aktivní materiál a desky se často kroutí. Povrch sulfátovaných desek ztvrdne, zdrsní a při tření

Materiál destiček mezi prsty na dotek připomíná písek. Tmavě hnědé pozitivní desky se zesvětlí a na povrchu se objeví bílé skvrny síranu. Negativní desky ztvrdnou, žlutavě šedé. Kapacita sulfatované baterie je snížena.

Počínající sulfataci lze eliminovat dlouhým nabíjením lehkým proudem. Při silné sulfataci jsou nutná speciální opatření, aby se plotny vrátily do normálu.

studfiles.net

Parametry autobaterie | Vše o bateriích

Podívejme se na hlavní parametry baterie, které potřebujeme při jejím provozu.

1. Elektromotorická síla (EMF) baterie je napětí mezi svorkami baterie s otevřeným vnějším obvodem (a samozřejmě při absenci jakýchkoliv úniků). V "polních" podmínkách (v garáži) lze EMF změřit jakýmkoli testerem před odstraněním jedné ze svorek ("+" nebo "-") z baterie.

Emf baterie závisí na hustotě a teplotě elektrolytu a je zcela nezávislá na velikosti a tvaru elektrod, stejně jako na množství elektrolytu a aktivních hmot. Změna EMF baterie s teplotou je velmi malá a lze ji během provozu zanedbat. Se zvýšením hustoty elektrolytu se EMF zvyšuje. Při teplotě plus 18 °C a hustotě d = 1,28 g / cm3 má baterie (myšleno jedna banka) EMF 2,12 V (baterie - 6 x 2,12 V = 12,72 V). Závislost EMF na hustotě elektrolytu při změně hustoty v rozmezí 1,05÷1,3 g/cm3 je vyjádřena empirickým vzorcem

E=0,84+d, kde

d je hustota elektrolytu při teplotě plus 18 °C, g/cm3.

Pomocí EMF není možné přesně posoudit stupeň vybití baterie. EMF vybité baterie s vyšší hustotou elektrolytu bude vyšší než EMF nabité baterie, ale s nižší hustotou elektrolytu.

Měřením EMF lze pouze rychle odhalit vážnou poruchu baterie (zkrat desek v jedné nebo více bateriích, přerušení spojovacích vodičů mezi bankami atd.).

2. Vnitřní odpor baterie je součtem odporů vývodů, propojek, desek, elektrolytu, separátorů a odporu, který vzniká v místech kontaktu elektrod s elektrolytem. Čím větší je kapacita baterie (počet desek), tím nižší je její vnitřní odpor. S klesající teplotou a vybíjením baterie se zvyšuje její vnitřní odpor. Napětí baterie se liší od jejího EMF velikostí poklesu napětí na vnitřním odporu baterie.

Při nabití U3 \u003d E + I x RВН,

a během vybíjení UP \u003d E - I x RВН, kde

I - proud protékající baterií, A;

RВН - vnitřní odpor baterie, Ohm;

E - baterie emf, V.

Změna napětí na baterii při jejím nabíjení a vybíjení je znázorněna na Obr. jeden.

Obr. 1. Změna napětí baterie během nabíjení a vybíjení.

1 - začátek vývoje plynu, 2 - nabíjení, 3 - vybíjení.

Napětí autoalternátoru, ze kterého se baterie nabíjí, je 14,0 ÷ 14,5 V. V automobilu zůstává baterie i v lepším případě za zcela příznivých podmínek nedobitá o 10 ÷ 20 %. Na vině je práce generátoru auta.

Generátor začne produkovat dostatečné napětí pro nabíjení při 2000 ot/min nebo více. Volnoběžné otáčky 800÷900 ot./min. Styl jízdy ve městě: zrychlení (trvání méně než minuta), brzdění, zastavení (semafor, zácpa - doba trvání od 1 minuty do ** hodin). Nabíjení probíhá pouze při zrychlení a pohybu při poměrně vysokých rychlostech. Ve zbytku času dochází k intenzivnímu vybíjení baterie (světlomety, ostatní spotřebitelé elektřiny, alarmy - 24 hodin denně).

Při jízdě mimo město se situace zlepšuje, ale ne kriticky. Doba jízdy není tak dlouhá (plné nabití baterie - 12÷15 hodin).

V bodě 1 - 14,5 V začíná vývoj plynu (elektrolýza vody na kyslík a vodík) a spotřeba vody se zvyšuje. Dalším nepříjemným efektem při elektrolýze je, že se zvyšuje koroze desek, takže byste neměli dovolit, aby napětí na svorkách baterie přesáhlo dlouhodobě 14,5 V.

Napětí autogenerátoru (14,0 ÷ 14,5 V) bylo zvoleno z kompromisních podmínek - zajištění víceméně normálního nabíjení baterie s poklesem tvorby plynu (klesá spotřeba vody, snižuje se nebezpečí požáru, snižuje se destrukce desek).

Z výše uvedeného můžeme usoudit, že baterii je nutné pravidelně, alespoň jednou měsíčně, plně dobíjet externí nabíječkou, aby se snížila sulfatace desek a zvýšila se životnost.

Napětí baterie při jejím vybíjení startovacím proudem (IP = 2÷5 С20) závisí na síle vybíjecího proudu a teplotě elektrolytu. Obrázek 2 ukazuje voltampérové ​​charakteristiky baterie 6ST-90 při různých teplotách elektrolytu. Pokud je vybíjecí proud konstantní (např. IP = 3 C20, řádek 1), pak bude napětí baterie při vybíjení tím nižší, čím nižší bude její teplota. Pro udržení konstantního napětí při vybíjení (řádek 2) je nutné s klesající teplotou baterie snižovat vybíjecí proud.

Obr.2. Voltampérová charakteristika baterie 6ST-90 při různých teplotách elektrolytu.

3. Kapacita baterie (C) je množství elektřiny, které baterie vydá při vybití na nejnižší povolené napětí. Kapacita baterie je vyjádřena v ampérhodinách (Ah). Čím větší je vybíjecí proud, tím nižší je napětí, na které lze baterii vybít, například při určování jmenovité kapacity baterie se vybíjení provádí proudem I \u003d 0,05С20 až do napětí 10,5 V , teplota elektrolytu by měla být v rozmezí + (18 ÷ 27) °C a doba vybíjení je 20 hod. Za konec životnosti baterie se považuje, když je její kapacita 40 % C20.

Kapacita baterie ve startovacích režimech je stanovena při teplotě +25°C a vybíjecím proudu ZS20. V tomto případě musí být doba vybíjení na napětí 6 V (jeden volt na baterii) minimálně 3 minuty.

Při vybíjení baterie proudem ZS20 (teplota elektrolytu -18 °C) by napětí baterie 30 s po začátku vybíjení mělo být 8,4 V (9,0 V u bezúdržbových baterií) a po 150 s ne nižší než 6 V. Tento proud se někdy nazývá studený rolovací proud nebo startovací proud, může se lišit od ZS20.Tento proud je uveden na pouzdru baterie vedle její kapacity.

Pokud k vybití dojde při konstantní síle proudu, pak je kapacita baterie určena vzorcem

C \u003d I x t kde,

I - vybíjecí proud, A;

t - doba vybíjení, h.

Kapacita baterie závisí na její konstrukci, počtu desek, jejich tloušťce, materiálu separátoru, poréznosti aktivního materiálu, provedení pole desek a dalších faktorech. Při provozu závisí kapacita baterie na síle vybíjecího proudu, teplotě, režimu vybíjení (přerušované nebo trvalé), stavu nabití a opotřebení baterie. S nárůstem vybíjecího proudu a stupněm vybití a také s poklesem teploty se kapacita baterie snižuje. Při nízkých teplotách je pokles kapacity baterie s nárůstem vybíjecích proudů obzvláště intenzivní. Při teplotě -20°C zůstává cca 50% kapacity baterie při teplotě +20°C.

Nejúplnější stav baterie ukazuje pouze její kapacitu. Pro zjištění skutečné kapacity stačí plně nabitou provozuschopnou baterii vybít proudem I = 0,05 C20 (např. pro baterii o kapacitě 55 Ah I = 0,05 x 55 = 2,75 A). Vybíjení by mělo pokračovat, dokud napětí baterie nedosáhne 10,5 V. Doba vybíjení by měla být alespoň 20 hodin.

Při určování kapacity je vhodné použít automobilové žárovky jako zátěž. Například pro zajištění vybíjecího proudu 2,75 A, při kterém bude spotřeba energie P \u003d I x U \u003d 2,75 A x 12,6 V \u003d 34,65 W, stačí připojit 21 W lampu a 15 W lampa paralelně. Provozní napětí žárovek pro náš případ by mělo být 12 V. Samozřejmě přesnost nastavení proudu tímto způsobem je „plus minus lýková bota“, ale pro přibližné určení stavu baterie je docela dost, stejně jako levné a dostupné.

Při testování nových baterií tímto způsobem může být doba vybíjení kratší než 20 hodin. To je způsobeno tím, že jmenovitou kapacitu získávají po 3÷5 cyklech úplného nabití-vybití.

Kapacitu baterie lze také odhadnout pomocí zástrčky. Zátěžová zástrčka se skládá ze dvou kontaktních nohou, rukojeti, přepínatelného zátěžového odporu a voltmetru. Jedna z možných možností je na obr.3.

Obr.3. Možnost nakládací vidlice.

Pro testování moderních baterií, u kterých jsou k dispozici pouze výstupní svorky, je třeba použít 12voltové zástrčky. Zatěžovací odpor se volí tak, aby bylo zajištěno zatěžování akumulátoru proudem I = ZC20 (např. při kapacitě akumulátoru 55 Ah by odpor zátěže měl spotřebovávat proud I = ZC20 = 3 x 55 = 165 A ). Zástrčka je zapojena paralelně s výstupními kontakty plně nabité baterie, přičemž je zaznamenána doba, během níž výstupní napětí klesne z 12,6 V na 6 V. Tato doba pro novou, provozuschopnou a plně nabitou baterii by měla být alespoň tři minut při teplotě elektrolytu + 25 ° FROM.

4. Samovybíjení baterie. Samovybíjení je snížení kapacity baterií s otevřeným vnějším obvodem, tedy při nečinnosti. Tento jev je způsoben redoxními procesy, které spontánně probíhají na negativní i pozitivní elektrodě.

Záporná elektroda je zvláště náchylná k samovybíjení v důsledku samovolného rozpouštění olova (záporná aktivní hmota) v roztoku kyseliny sírové.

Samovybíjení záporné elektrody je doprovázeno vývojem plynného vodíku. Rychlost samovolného rozpouštění olova se výrazně zvyšuje se zvyšující se koncentrací elektrolytu. Zvýšení hustoty elektrolytu z 1,27 na 1,32 g/cm3 vede ke zvýšení rychlosti samovybíjení záporné elektrody o 40 %.

Samovybíjení může také nastat, když je vnější strana baterie znečištěná nebo zaplavená elektrolytem, ​​vodou nebo jinými kapalinami, které umožňují vybití přes elektricky vodivou vrstvu umístěnou mezi svorkami baterie nebo jejími propojkami.

Samovybíjení baterií je do značné míry závislé na teplotě elektrolytu. S klesající teplotou klesá samovybíjení. Při teplotách pod 0 °C se nové baterie prakticky zastaví. Proto se doporučuje skladovat baterie v nabitém stavu při nízkých teplotách (do -30°C). To vše je znázorněno na obr.4.

Obr.4. Závislost samovybíjení baterie na teplotě.

Během provozu samovybíjení nezůstává konstantní a ke konci životnosti se prudce zvyšuje.

Pro snížení samovybíjení je nutné používat pro výrobu baterií co nejčistší materiály, používat pro přípravu elektrolytu pouze čistou kyselinu sírovou a destilovanou vodu, a to jak při výrobě, tak i během provozu.

Obvykle je stupeň samovybíjení vyjádřen jako procento ztráty kapacity za určité časové období. Samovybíjení baterií se považuje za normální, pokud nepřekročí 1 % za den nebo 30 % kapacity baterie za měsíc.

5. Životnost nových baterií. V současné době vyrábí autobaterie výrobce pouze ve stavu nabitém nasucho. Životnost baterií bez provozu je velmi omezená a nepřesahuje 2 roky (záruční doba skladování je 1 rok).

6. Životnost automobilových olověných akumulátorů je minimálně 4 roky, při dodržení provozních podmínek stanovených závodem. Z mé zkušenosti šest baterií sloužilo čtyři roky a jedna, nejodolnější, osm let.

accumulyator.reglinez.org

Elektromotorická síla baterie - EMF

elektromotor, výkon, baterie

Baterie - Baterie EMF - Elektromotorická síla

Emf baterie nepřipojené k zátěži je v průměru 2 volty. Nezáleží na velikosti baterie a velikosti jejích desek, ale je určena rozdílem aktivních látek kladné a záporné desky. V malých mezích se emf může lišit od vnějších faktorů, z nichž má praktický význam hustota elektrolytu, tj. větší či menší obsah kyseliny v roztoku. Elektromotorická síla vybité baterie s elektrolytem o vysoké hustotě bude větší než emf nabité baterie se slabším roztokem kyseliny. Stupeň nabití baterie s neznámou počáteční hustotou roztoku by proto neměl být posuzován na základě odečtů zařízení při měření emf bez připojené zátěže. Baterie mají vnitřní odpor, který nezůstává konstantní, ale mění se během nabíjení a vybíjení v závislosti na chemickém složení účinných látek. Jedním z nejviditelnějších faktorů odporu baterie je elektrolyt. Protože odpor elektrolytu závisí nejen na jeho koncentraci, ale také na teplotě, závisí odpor baterie také na teplotě elektrolytu. S rostoucí teplotou odpor klesá. Přítomnost separátorů také zvyšuje vnitřní odpor prvků. Dalším faktorem zvyšujícím odolnost prvků je odpor aktivního materiálu a mřížek. Stav nabití navíc ovlivňuje odpor baterie. Síran olovnatý, vznikající při vybíjení na kladných i záporných deskách, nevede elektřinu a jeho přítomnost značně zvyšuje odolnost proti průchodu elektrického proudu. Síran uzavírá póry desek, když jsou v nabitém stavu, a brání tak volnému přístupu elektrolytu k aktivnímu materiálu. Proto, když je prvek nabitý, jeho odpor je menší než ve vybitém stavu.

roadmachine.ru

Elektromotorická síla – baterie – Velká encyklopedie ropy a zemního plynu, článek, strana 1

Elektromotorická síla – baterie

Strana 1

Elektromotorická síla baterie sestávající ze dvou paralelních skupin po třech bateriích zapojených do série v každé skupině je 4 5 V, proud v obvodu je 1 5 A, napětí je 4 2 V.

Elektromotorická síla baterie je 18V.

Elektromotorická síla baterie sestávající ze tří stejných sériově zapojených baterií je 4 2 V. Napětí baterie při sepnutí na vnější odpor 20 ohmů je 4 V.

Elektromotorická síla baterie sestávající ze tří stejných baterií zapojených do série je 4 2 V. Napětí baterie při zkratu na vnější odpor 20 ohmů je 4 V.

Elektromotorická síla baterie tří paralelně zapojených baterií je 1 5 V, vnější odpor je 2 8 ohmů, proud v obvodu je 0 5 A.

Ohm - m; U je elektromotorická síla baterie, V; / - síla proudu, A; K - konstantní koeficient zařízení.

Proto musí takový povlak nutně snižovat elektromotorickou sílu baterie.

Při paralelním zapojení (viz obr. 14) zůstává elektromotorická síla baterie přibližně rovna elektromotorické síle jednoho článku, ale kapacita baterie se n zvyšuje.

Takže při zapojení n stejných zdrojů proudu do série je elektromotorická síla výsledné baterie nkrát větší než elektromotorická síla samostatného zdroje proudu, avšak v tomto případě se nejen elektromotorické síly sčítají, ale také vnitřní odpory zdrojů proudu. Takové zahrnutí je výhodné, když je vnější odpor obvodu velmi vysoký ve srovnání s vnitřním odporem.

Praktická jednotka elektromotorické síly se nazývá volt a jen málo se liší od elektromotorické síly Danielovy baterie.

Všimněte si, že počáteční nabití kondenzátoru, a tedy napětí na něm, je vytvářeno elektromotorickou silou baterie. Na druhé straně je počáteční výchylka tělesa vytvářena vnější silou. Síla působící na mechanický oscilační systém tedy hraje roli podobnou elektromotorické síle působící na elektrický oscilační systém.

Všimněte si, že počáteční nabití kondenzátoru, a tedy napětí na něm, je vytvářeno elektromotorickou silou baterie. Naproti tomu počáteční vychýlení těla je vytvořeno zevně aplikovaným silonem. Síla působící na mechanický oscilační systém tedy hraje roli podobnou elektromotorické síle působící na elektrický oscilační systém.

Všimněte si, že počáteční nabití kondenzátoru, a tedy napětí na něm, je vytvářeno elektromotorickou silou baterie. Na druhou stranu počáteční vychýlení tělesa je vytvořeno zvenčí působící silou. Síla působící na mechanický oscilační systém tedy hraje roli podobnou elektromotorické síle působící na elektrický oscilační systém.

Stránky:     1   2

www.ngpedia.ru

EMF vzorec

Zde je práce vnějších sil a je to velikost náboje.

Jednotkou napětí je V (volt).

EMF je skalární veličina. V uzavřeném okruhu se EMF rovná práci sil pro pohyb podobného náboje po celém okruhu. V tomto případě proud v obvodu a uvnitř zdroje proudu poteče v opačných směrech. Vnější práce, která vytváří EMP, musí být neelektrického původu (Lorentzova síla, elektromagnetická indukce, odstředivá síla, síla vznikající při chemických reakcích). Tato práce je potřebná k překonání odpudivých sil proudových nosičů uvnitř zdroje.

Pokud obvodem protéká proud, pak se EMF rovná součtu úbytků napětí v celém obvodu.

Příklady řešení úloh na téma "Elektromotorická síla"


Pokud uzavřete vnější obvod nabité baterie, objeví se elektrický proud. V tomto případě probíhají následující reakce:

u negativní desky

na kladné desce

kde e - náboj elektronu je

Na každé dvě spotřebované molekuly kyseliny se vytvoří čtyři molekuly vody, ale zároveň se spotřebují dvě molekuly vody. Proto nakonec vzniknou pouze dvě molekuly vody. Sečtením rovnic (27.1) a (27.2) získáme konečnou vybíjecí reakci:

Rovnice (27.1) - (27.3) je třeba číst zleva doprava.

Při vybití baterie se na deskách obou polarit tvoří síran olovnatý. Kyselina sírová je spotřebována pozitivními i negativními deskami, zatímco pozitivní desky spotřebují více kyseliny než negativní. Na kladných deskách se tvoří dvě molekuly vody. Koncentrace elektrolytu při vybití baterie klesá, zatímco u kladných desek klesá ve větší míře.

Pokud změníte směr proudu procházejícího baterií, pak se směr chemické reakce obrátí. Začne proces nabíjení baterie. Nábojové reakce na záporné a kladné desce lze znázornit rovnicemi (27.1) a (27.2) a celkovou reakci lze znázornit rovnicí (27.3). Tyto rovnice by se nyní měly číst zprava doleva. Při nabíjení se síran olovnatý na kladné desce redukuje na peroxid olova, na záporné desce na kovové olovo. V tomto případě se tvoří kyselina sírová a zvyšuje se koncentrace elektrolytu.

Elektromotorická síla a napětí baterie závisí na mnoha faktorech, z nichž nejdůležitější jsou obsah kyseliny v elektrolytu, teplota, proud a jeho směr a stupeň nabití. Vztah mezi elektromotorickou silou, napětím a proudem lze zapsat

san takto:

při vypouštění

kde E 0 - reverzibilní EMF; E p - EMF polarizace; R - vnitřní odpor baterie.

Reverzibilní EMF je EMF ideální baterie, ve které jsou eliminovány všechny typy ztrát. V takové baterii se energie přijatá při nabíjení plně vrací při vybíjení. Reverzibilní EMF závisí pouze na obsahu kyseliny v elektrolytu a teplotě. Lze jej stanovit analyticky z tepla tvorby reaktantů.

Skutečná baterie je v podmínkách blízkých ideálním, pokud je proud zanedbatelný a doba jeho průchodu je také krátká. Takové podmínky lze vytvořit vyvážením napětí baterie nějakým vnějším napětím (napěťový standard) pomocí citlivého potenciometru. Takto naměřené napětí se nazývá napětí naprázdno. Je blízko reverzibilnímu emf. V tabulce. 27.1 jsou uvedeny hodnoty tohoto napětí, odpovídající hustotě elektrolytu od 1,100 do 1,300 (vztahuje se na teplotu 15 °C) a teplotě 5 až 30 °C.

Jak je patrné z tabulky, při hustotě elektrolytu 1,200, která je běžná pro stacionární baterie, a teplotě 25 °C je napětí baterie s otevřeným obvodem 2,046 V. Při vybíjení je hustota elektrolytu mírně klesá. Odpovídající pokles napětí v otevřeném obvodu je pouze několik setin voltu. Změna napětí naprázdno způsobená změnou teploty je zanedbatelná a má spíše teoretický význam.

Prochází-li akumulátorem určitý proud ve směru nabíjení nebo vybíjení, dochází ke změně napětí akumulátoru v důsledku vnitřního poklesu napětí a změny EMF způsobené vedlejšími chemickými a fyzikálními procesy na elektrodách a v elektrolytu. Změna EMF baterie, způsobená těmito nevratnými procesy, se nazývá polarizace. Hlavními příčinami polarizace v baterii je změna koncentrace elektrolytu v pórech aktivní hmoty destiček ve vztahu k jeho koncentraci ve zbytku objemu az toho vyplývající změna koncentrace iontů olova. Při vybíjení se kyselina spotřebovává, při nabíjení se tvoří. Reakce probíhá v pórech aktivní hmoty desek a k přílivu nebo odstranění molekul kyselin a iontů dochází difúzí. Posledně jmenovaný může nastat pouze tehdy, pokud existuje určitý rozdíl v koncentracích elektrolytu v oblasti elektrod a ve zbytku objemu, který je nastaven v souladu s proudem a teplotou, která určuje viskozitu elektrolytu. Změna koncentrace elektrolytu v pórech aktivní hmoty způsobuje změnu koncentrace olovnatých iontů a EMF. Během vybíjení v důsledku poklesu koncentrace elektrolytu v pórech se EMF snižuje a během nabíjení v důsledku zvýšení koncentrace elektrolytu se EMF zvyšuje.

Elektromotorická síla polarizace směřuje vždy k proudu. Záleží na pórovitosti desek, proudu a

teplota. Součet reverzibilního EMF a polarizačního EMF, tzn. E 0 ± E P , představuje EMF baterie při aktuálním nebo dynamickém EMF. Při vybití je menší než reverzibilní emf a při nabíjení je větší. Napětí baterie pod proudem se od dynamického EMF liší pouze hodnotou vnitřního úbytku napětí, která je relativně malá. Proto napětí baterie pod napětím závisí také na proudu a teplotě. Vliv posledně jmenovaného na napětí baterie při vybíjení a nabíjení je mnohem větší než u otevřeného obvodu.

Pokud je obvod baterie během vybíjení otevřen, napětí baterie se pomalu zvýší na napětí naprázdno v důsledku pokračující difúze elektrolytu. Pokud během nabíjení rozpojíte obvod baterie, napětí baterie bude pomalu klesat na napětí naprázdno.

Nerovnoměrnost koncentrací elektrolytu v oblasti elektrod a ve zbytku objemu odlišuje provoz skutečné baterie od ideální. Při nabíjení se baterie chová, jako by obsahovala velmi zředěný elektrolyt, při nabíjení se chová, jako by obsahovala velmi koncentrovaný. Zředěný elektrolyt se neustále mísí s koncentrovanějším, přičemž se uvolňuje určité množství energie ve formě tepla, které by při stejných koncentracích mohlo být využito. Výsledkem je, že energie vydávaná baterií během vybíjení je menší než energie přijatá během nabíjení. Ke ztrátě energie dochází v důsledku nedokonalosti chemického procesu. Tento typ ztráty je hlavní v baterii.

Vnitřní odpor baterieTóra. Vnitřní odpor je tvořen odpory deskového rámu, aktivní hmoty, separátorů a elektrolytu. Ten tvoří většinu vnitřního odporu. Odpor baterie se při vybíjení zvyšuje a při nabíjení snižuje, což je důsledek změn koncentrace roztoku a obsahu síranů.

závoj v aktivní hmotě. Odpor baterie je malý a znatelný až při velkém vybíjecím proudu, kdy vnitřní úbytek napětí dosahuje jedné až dvou desetin voltu.

Samovybíjení baterie. Samovybíjení je neustálá ztráta chemické energie uložené v baterii v důsledku vedlejších reakcí na deskách obou polarit, způsobená náhodnými škodlivými nečistotami v použitých materiálech nebo nečistotami vnesenými do elektrolytu během provozu. Největší praktický význam má samovybíjení způsobené přítomností v elektrolytu různých sloučenin kovů, které jsou elektropozitivnější než olovo, jako je měď, antimon atd. Kovy se uvolňují na záporných deskách a tvoří mnoho prvků nakrátko s olověnými deskami . V důsledku reakce vzniká síran olovnatý a vodík, který se uvolňuje na kontaminovaný kov. Samovybíjení lze detekovat mírným odplyněním na záporných deskách.

Na kladných deskách také dochází k samovybíjení v důsledku normální reakce mezi základním olovem, peroxidem olovnatého a elektrolytem, ​​což má za následek tvorbu síranu olovnatého.

Vždy dochází k samovybíjení baterie: jak při otevřeném obvodu, tak při vybíjení a nabíjení. Závisí na teplotě a hustotě elektrolytu (obr. 27.2) a s nárůstem teploty a hustoty elektrolytu roste samovybíjení (ztráta náboje při teplotě 25 °C a hustotě elektrolytu 1,28 se považuje za 100 %). Ztráta kapacity nové baterie samovybíjením je asi 0,3 % za den. Jak baterie stárne, samovybíjení se zvyšuje.

Abnormální sulfatace destiček. Síran olovnatý se tvoří na deskách obou polarit při každém výboji, jak je patrné z rovnice reakce výboje. Tento sulfát má

jemná krystalická struktura a nabíjecí proud se snadno obnoví na olovo a peroxid olova na deskách vhodné polarity. Proto je sulfatace v tomto smyslu normálním jevem, který je nedílnou součástí provozu baterie. K abnormální sulfataci dochází, když jsou baterie příliš vybité, systematicky nedobité nebo ponechány ve vybitém stavu a neaktivní po dlouhou dobu, nebo když jsou provozovány s nadměrně vysokou hustotou elektrolytu a při vysokých teplotách. Za těchto podmínek se jemný krystalický sulfát stává hustším, krystaly rostou, značně rozšiřují aktivní hmotu a je obtížné je obnovit, když se nabije kvůli vysokému odporu. Pokud je baterie neaktivní, kolísání teploty přispívá k tvorbě síranu. Jak teplota stoupá, malé krystaly síranu se rozpouštějí, a když teplota klesá, síran pomalu krystalizuje a krystaly rostou. V důsledku kolísání teplot vznikají velké krystaly na úkor malých.

U sulfátovaných desek se síranem ucpávají póry, z mřížek se vytlačuje aktivní materiál a desky se často kroutí. Povrch sulfátovaných desek ztvrdne, zdrsní a při tření

Materiál destiček mezi prsty na dotek připomíná písek. Tmavě hnědé pozitivní desky se zesvětlí a na povrchu se objeví bílé skvrny síranu. Negativní desky ztvrdnou, žlutavě šedé. Kapacita sulfatované baterie je snížena.

Počínající sulfataci lze eliminovat dlouhým nabíjením lehkým proudem. Při silné sulfataci jsou nutná speciální opatření, aby se plotny vrátily do normálu.

EMF baterie (Elektromotorická síla) je rozdíl potenciálů elektrod v nepřítomnosti vnějšího obvodu. Elektrodový potenciál je součtem rovnovážného elektrodového potenciálu. Charakterizuje stav elektrody v klidu, tedy nepřítomnost elektrochemických procesů, a polarizační potenciál, který je definován jako rozdíl potenciálů elektrody při nabíjení (vybíjení) a při absenci obvodu.

proces difúze.

Díky difúznímu procesu, vyrovnání hustoty elektrolytu v dutině pouzdra baterie a v pórech aktivní hmoty desek, může být polarizace elektrod v baterii zachována i při vypnutí vnějšího obvodu.

Rychlost difúze přímo závisí na teplotě elektrolytu, čím vyšší je teplota, tím rychleji proces probíhá a může se velmi lišit v čase, od dvou hodin až po den. Přítomnost dvou složek elektrodového potenciálu v přechodových podmínkách vedla k rozdělení na rovnovážné a nerovnovážné baterie emf.
Na rovnováze baterie emf obsah a koncentrace iontů účinných látek v elektrolytu a také chemické a fyzikální vlastnosti účinných látek. Hlavní roli ve velikosti EMF hraje hustota elektrolytu a teplota ji prakticky neovlivňuje. Závislost EMF na hustotě lze vyjádřit vzorcem:

Kde E je emf baterie (V)

P - hustota elektrolytu snížena na teplotu 25 gr. C (g/cm3) Tento vzorec platí pro provozní hustotu elektrolytu v rozsahu 1,05 - 1,30 g/cm3. EMF nemůže přímo charakterizovat stupeň řídkosti baterie. Pokud to ale změříte v závěrech a porovnáte s vypočtenou hustotou, pak můžete s určitou mírou pravděpodobnosti posoudit stav desek a kapacitu.
V klidu je hustota elektrolytu v pórech elektrod a dutině monobloku stejná a rovná se zbytku EMF. Při připojení spotřebičů nebo zdroje náboje se mění polarizace desek a koncentrace elektrolytu v pórech elektrod. To vede ke změně EMF. Při nabíjení se hodnota EMF zvyšuje a při vybíjení se snižuje. Je to způsobeno změnou hustoty elektrolytu, který se účastní elektrochemických procesů.

Elektromotorická síla

Elektromotorická síla (EMF) baterie E je rozdíl jejích elektrodových potenciálů, měřený s otevřeným vnějším obvodem.

EMF baterie sestávající z n sériově zapojených baterií.

Je nutné rozlišovat mezi rovnovážným EMF baterie a nerovnovážným EMF baterie během doby od otevření obvodu do ustavení rovnovážného stavu (období procesu přechodu). EMF se měří vysokoodporovým voltmetrem (vnitřní odpor není menší než 300 Ohm/V). K tomu je ke svorkám baterie nebo baterie připojen voltmetr. V tomto případě by akumulátorem (baterií) neměl protékat nabíjecí ani vybíjecí proud.

Rovnovážná EMF olověné baterie, stejně jako jakéhokoli chemického zdroje proudu, závisí na chemických a fyzikálních vlastnostech látek zapojených do procesu generování proudu a je zcela nezávislá na velikosti a tvaru elektrod, stejně jako na množství. aktivních hmot a elektrolytu. Zároveň se v olověné baterii elektrolyt přímo účastní procesu generování proudu na elektrodách baterie a mění svou hustotu v závislosti na stupni nabití baterií. Tedy rovnovážné emf, které je zase funkcí hustoty

Změna EMF baterie s teplotou je velmi malá a lze ji během provozu zanedbat.

Napětí při nabíjení a vybíjení

Rozdíl potenciálů na pólových vývodech baterie (baterie) v procesu nabíjení nebo vybíjení za přítomnosti proudu ve vnějším obvodu se běžně nazývá napětí baterie (baterie). Přítomnost vnitřního odporu baterie vede k tomu, že její napětí při vybíjení je vždy menší než EMF a při nabíjení je vždy větší než EMF.

Když se baterie nabíjí, napětí na jejích svorkách musí být větší než její EMF o množství vnitřních ztrát. Na začátku nabíjení dochází k napěťovému skoku o velikost ohmických ztrát uvnitř baterie a následně k prudkému nárůstu napětí vlivem polarizačního potenciálu, způsobenému především rychlým nárůstem hustoty elektrolytu v pórech aktivní hmoty. Poté dochází k pomalému nárůstu napětí, zejména v důsledku zvýšení EMF baterie v důsledku zvýšení hustoty elektrolytu.

Po přeměně hlavního množství síranu olovnatého na PbO2 a Pb náklady na energii stále více způsobují rozklad vody (elektrolýza).Přebytečné množství vodíkových a kyslíkových iontů, které se objevují v elektrolytu, dále zvyšuje potenciálový rozdíl protilehlých elektrod. To vede k rychlému nárůstu nabíjecího napětí, což způsobuje urychlení procesu rozkladu vody. Výsledné vodíkové a kyslíkové ionty neinteragují s aktivními materiály. Rekombinují se na neutrální molekuly a uvolňují se z elektrolytu ve formě plynových bublinek (na kladné elektrodě se uvolňuje kyslík, na záporné vodík), čímž dochází k „vaření“ elektrolytu.

Pokud budete pokračovat v procesu nabíjení, můžete vidět, že nárůst hustoty elektrolytu a nabíjecího napětí se prakticky zastaví, protože téměř všechen síran olovnatý již zreagoval a veškerá energie dodávaná do baterie se nyní vynakládá pouze na vedlejší proces - elektrolytický rozklad vody. To vysvětluje stálost nabíjecího napětí, což je jeden ze znaků konce nabíjecího procesu.

Po ukončení nabíjení, tedy vypnutí externího zdroje, napětí na svorkách baterie prudce klesne na hodnotu jejího nerovnovážného EMF, případně na hodnotu ohmických vnitřních ztrát. Poté dochází k pozvolnému poklesu EMF (v důsledku poklesu hustoty elektrolytu v pórech aktivní hmoty), který pokračuje, dokud není koncentrace elektrolytu v objemu baterie a pórech aktivní hmoty úplně vyrovnáno, což odpovídá ustavení rovnovážného EMF.

Při vybití baterie je napětí na jejích svorkách menší než EMF o hodnotu vnitřního úbytku napětí.

Na začátku vybíjení prudce poklesne napětí baterie o velikost ohmických ztrát a polarizace v důsledku poklesu koncentrace elektrolytu v pórech aktivní hmoty, tedy koncentrační polarizace. Dále, během procesu vybíjení v ustáleném stavu (stacionární) hustota elektrolytu klesá v objemu baterie, což způsobuje postupné snižování vybíjecího napětí. Zároveň dochází ke změně poměru obsahu síranu olovnatého v aktivní hmotě, což způsobuje i nárůst ohmických ztrát. V tomto případě částice síranu olovnatého (mající přibližně trojnásobný objem ve srovnání s částicemi olova a jeho oxidu, ze kterých byly vytvořeny) uzavřou póry aktivní hmoty, což zabrání průchodu elektrolytu do hloubky elektrod. . To způsobuje zvýšení koncentrační polarizace, což vede k rychlejšímu poklesu vybíjecího napětí.

Když se vybíjení zastaví, napětí na svorkách baterie rychle vzroste o velikost ohmických ztrát a dosáhne hodnoty nerovnovážného EMF. Další změna EMF v důsledku vyrovnání koncentrace elektrolytu v pórech aktivních hmot a v objemu baterie vede k postupnému ustavení hodnoty rovnovážného EMF.

Napětí baterie při jejím vybíjení je dáno především teplotou elektrolytu a silou vybíjecího proudu. Jak již bylo zmíněno výše, odpor olověného akumulátoru (baterie) je nepatrný a v nabitém stavu je pouze několik miliohmů. Při proudech výboje startéru, jehož síla je 4-7x vyšší než hodnota jmenovité kapacity, má však vnitřní úbytek napětí významný vliv na vybíjecí napětí. Nárůst ohmických ztrát s klesající teplotou je spojen se zvýšením odporu elektrolytu. Kromě toho se prudce zvyšuje viskozita elektrolytu, což ztěžuje jeho difundování do pórů aktivní hmoty a zvyšuje koncentrační polarizaci (to znamená, že zvyšuje ztrátu napětí uvnitř baterie v důsledku poklesu elektrolytu koncentrace v pórech elektrod). Při proudu větším než 60 A je závislost vybíjecího napětí na síle proudu při všech teplotách téměř lineární.

Průměrná hodnota napětí baterie během nabíjení a vybíjení je určena jako aritmetický průměr hodnot napětí měřených v pravidelných intervalech