2015春物化实验2综合实验c原电池恒电阻放电曲线的测量及放电制度对原电池性能的影响

综合实验c原电池恒电阻放电曲线的测量及放电制度对原电池性能的影响Ⅰ、目的要求1、测定原电池恒电阻放电曲线。2、了解放电制度对原电池性能的影响。II、基本原理实际应用的电池均工作于不可逆状态，电池正负极的极化现象导致原电池的端电压会随着通过电解池的电流的增加而减小。锂离子电池的充放电反应为6C+LixMO2==充/放===LiyC6+Lix-yMO2III、仪器与试剂数字式直流电压表恒电阻电池计时器IV、实验步骤1、联接各实验装置，安装测量电池。2、开启数字式直流电压表的电源开关，预热。3、测量电池开路时的电压。然后开启放电回路电源开关，开始计时。4、每一分钟记录一次电压。5、当电压低于1.20V时，本次测量结束。6、更换同型号新电池，降低电阻为原来的1/2，重复3、4、5步，恒电阻1：开路电压V。放电时间min.12345……电池端电压V放电时间min.电池端电压V恒电阻2：开路电压V。放电时间min.12345……电池端电压V放电时间min.电池端电压VV、数据处理用实验数据，在EXCEL上绘出2条放电曲线，得出实验结果。附：蓄电池放电曲线图蓄电池的额定容量C，单位安时（Ah），它是放电电流安（A）和放电时间小时（h）的乘积。由于对同一个电池采用不同的放电参数所得出的Ah是不同的，为了便于对电池容量进行描述、测量和比较，必须事先设定统一的条件。实践中，电池容量被定义为：用设定的电流把电池放电至设定的电压所给出的电量。也可以说电池容量是：用设定的电流把电池放电至设定的电压所经历的时间和这个电流的乘积。为了设定统一的条件，首先根据电池构造特征和用途的差异，设定了若干个放电时率，最常见的有20小时、10小时时率、电动车专用电池为2小时率，写做C20、C10和C2，其中C代表电池容量，后面跟随的数字表示该类电池以某种强度的电流放电到设定电压的小时数。于是，用容量除小时数即得出额定放电电流。也就是说，容量相同而放电时率不同的电池，它们的标称放电电流却相差甚远。比如，一个电动自行车用的电池容量10Ah、放电时率为2小时，写做10Ah2，它的额定放电电流为10（Ah）/2（h）=5A；而一个汽车启动用的电池容量为54Ah、放电时率为20小时，写做54Ah20，它的额定放电电流仅为54（Ah）/20（h）=2.7A！换一个角度讲，这两种电池如果分别用5A和2.7A的电流放电，则应该分别能持续2小时和20小时才下降到设定的电压。电池在工作中的电流强度还常常使用倍率来表示，写做NCh。N是一个倍数，C代表容量的安时数，h表示放电时率规定的小时数。在这里h的数值仅作为提示相关电池是属于那种放电时率，所以在具体描述某个时率的电池时，倍率常常写成NC的形式而不写下标。倍数N乘以容量C就等于电流A。比如20Ah电池采用0.5C倍率放电，0.5×20=10A。换一个角度举例：某汽车启动蓄电池容量54Ah，测得输出电流为5.4A，那么它此时的放电倍率N为5.4/54=0.1C。下图是某20小时率的电池产品在不同放电倍率下的终止电压和放电时间的关系这些数值对通常的铅酸蓄电池具有代表性，由图可见，同一个电池在不同的放电电流下所得出的Ah（电流和时间的乘积）数是不同的。假设电池的容量为10Ah，以0.6C倍率也就是6A放电时间只能持续1小时，能够放出的电量仅为6A×1h=6Ah。而以0.05C也就是0.5A放电时间可以持续20小时，放出电量0.5A×20h=10Ah。尽管前者的终止电压比后者低得多，但能够放出的电量要远小于后者。上述所谓设定的电压是指终止电压（单位V）。终止电压可以简单的理解为：放电时电池电压下降到不至于造成损坏的最低限度值。终止电压值不是固定不变的，它随着放电电流的增大而降低，同一个蓄电池放电电流越大，终止电压可以越低，反之应该越高。也就是说，大电流放电时容许蓄电池电压下降到较低的值，而小电流放电就不行，否则会造成损害。