放电特性曲线

电池放电时，它的工作电压总是随着时间的延续而不断发生变化，用电池的工作电压和放电时间或容量绘制而成的曲线称为放电特性曲线。曲线平坦、表示电池的工作电压平稳。测定电池的放电曲线，是研究电池性能的基本方法之一，根据放电曲线，可以判断电池工作性能是否稳定，以及电池在稳定工作时所允许的最大电流。

用一定的电流对铅蓄电池进行放电时，其端电压随时问变化的曲线称放电特性曲线。图1所示为标准放电电流对富液式铅蓄电池放电时的放电特性曲线。

放电特性曲线是蓄电池性能的基准曲线，不同型号的蓄电池其放电特性曲线有很大差异，即使同一型号的电池，由于极板容量不同其放电曲线也不相同。

放电特性曲线放电过程

由图1可见，蓄电池放电时端电压的变化也分为3个阶段。在放电初始的很短时间内，端电压急剧下降，然后端电压缓慢下降，当接近放电终期时，蓄电池的端电压又在很短时间内迅速下降。当电压降到一定值(1.8V左右)时，必须停止放电，否则会导致铅蓄电池极板硫化，缩短其使用寿命。其中第二阶段维持时间越长，铅蓄电池的特性越好。

在放电初期，极板微孔中硫酸首先被消耗，微孔内溶液密度立即下降，而本体溶液中的硫酸向微孔内扩散的速度很慢，不能立即补充所消耗的硫酸，使微孔中硫酸浓度下降，故本体溶液与微孔中的溶液形成较大的浓度差，即此阶段的浓差极化较大，结果导致电池端电压明显下降(oa段)。随着浓度差的增大，使硫酸的扩散速度增加，当电极反应消耗硫酸的速度与硫酸扩散的速度相等时，此阶段结束。

在放电中期，由于电子移动速度、电极反应速度与硫酸扩散速度基本达成一致，即极化引起的超电压基本稳定。因此，这个阶段蓄电池的端电压主要与电池的电动势和欧姆内阻有关。而电动势与电解液的浓度有关，所以蓄电池端电压随电解液浓度的逐渐减小和欧姆内阻的逐渐增大而缓慢下降(ab段)。

在放电后期，蓄电池正、负极板上的活性物质逐渐转变成硫酸铅，并逐步向极板深处扩展，使极板活性物质微孔被体积较大的硫酸铅阻塞，本体溶液中的硫酸向微孔内扩散变得越来越困难，导致微孔中硫酸的密度急剧下降，因此浓差极化也急剧增大。此外，放电产物硫酸铅是不良导体，使电池欧姆内阻增大，所以此阶段的端电压下降速度很快(be段)。

当端电压下降到C点后，如果再继续放电，端电压下降的速度更快(cd段)。这是因为微孔中的硫酸浓度由于得不到补充已降至很低，使放电反应无法进行。所以C点为蓄电池端电压急剧下降的临界点，即放电终止电压(1.8V左右)，此时应立即停止放电。

当停止放电后，放电反应不再发生，蓄电池本体溶液中的硫酸逐渐向微孔中扩散，使微孔中的溶液浓度逐渐上升，并最终与本体溶液的浓度相等，使电池的开路电压逐渐上升并稳定在2V左右(ce段)。

放电特性曲线容量换算系数

放电特性曲线应用

放电特性曲线电池分选法

利用电池放电特性曲线的一致性对电池进行分选，思路是根据统计学原理并考虑到使组合电池中绝大多数单体电池工作在最佳组合状态，利用聚类分析法分析电池的充放电特性曲线，然后通过统计分析软件对大量数据进行快速分选。所谓特性曲线，是指电池在充放电过程中电压随时间的变化曲线。这条曲线直接表达了电池两端电压随时间的变化，间接包含充放电过程中电池内阻等指标随时间变化的规律等电池特性，集中体现出电池的容量、内阻、充放电电压平台、极化程度等指标，能够推断出电池的大部分特性。因而，用特性曲线的一致性来分选组合电池，克服了常规容检及其他

分选方法的局限性，能够保证电池各种性能指标的一致性，提高了组合电池的性能。这种方法能够适应一般需求，缺点是放电特征曲线的测量表现了电池在特定电流下的反应，但是由于动力电池具有充放电强度和周期不确定的特点，所以这种方法并不适用于对动力电池的分选。

另外，特征曲线仅仅是一致性的依据，具体的分选标准还需要附加的算法对每只电池的曲线进行分析，要求具有强大的计算能力，并且软件需要具备数据通信或共享功能以便进行大量数据传输。还处于实验室应用阶段，未在实际生产中广泛采用。