電池的工作特性包括:靜電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、充電特性和放電特性。

1.靜電動(dòng)勢(shì)的定義:電池靜止時(shí)，正負(fù)極板之間的電位差稱為靜電動(dòng)勢(shì)，用E0(Ej)表示。測(cè)量方法:

用直流電壓表或萬(wàn)用表的直流電壓檔直接測(cè)得；測(cè)出電解液密度，然后用經(jīng)驗(yàn)公式求得。E0=0.85+ρ25℃E0:蓄電池的靜止電動(dòng)勢(shì);ρ25℃：25℃時(shí)的電解液相對(duì)密度在實(shí)際使用中，蓄電池電解的溫度受環(huán)境溫度的影響，不可能總保持在25℃，這樣就必須將任意溫度時(shí)的相對(duì)密度換算成25℃時(shí)的相對(duì)密度。換算公式如下：ρ25℃=ρt+β(t—25)ρt：電解液任意溫度下的實(shí)測(cè)相對(duì)密度；β：相對(duì)密度溫度系數(shù)，β=0.00075;t：實(shí)測(cè)相對(duì)密度時(shí)的電解液溫度。

2.內(nèi)阻鉛酸電池的內(nèi)阻包括電解液電阻、極板電阻、隔膜電阻和連接電阻。極板電阻:正常使用條件下，極板電阻很小，只有極板硫化后，極板電阻才會(huì)明顯增大；電解質(zhì)電阻:電解質(zhì)的電阻與電解質(zhì)的溫度和密度有關(guān)。隨著密度的增加和溫度的降低，電解液的粘度增加，滲透率降低，電阻增加。隔板的阻力:隔板的阻力主要取決于隔板的材料、厚度和孔隙率；條形阻力:采用穿墻結(jié)構(gòu)后，阻力可以忽略。

3.電池充電特性的定義:恒流充電時(shí)電池的電壓V、電動(dòng)勢(shì)E和電解液密度隨時(shí)間變化的規(guī)律。電池的充電過(guò)程可分為以下四個(gè)階段:(1)快速上升階段:充電開始時(shí)，極板孔表層首先形成硫酸，來(lái)不及鋪開，導(dǎo)致孔內(nèi)電解液密度增加。在這個(gè)階段，電池的端電壓和電動(dòng)勢(shì)迅速增加；(2)穩(wěn)定上升階段:當(dāng)孔隙中產(chǎn)生硫酸的速度與硫酸鋪開的速度相同時(shí)，蓄電池的端電壓和電動(dòng)勢(shì)隨著整個(gè)容器中電解液密度的增加而緩慢增加。(3)急劇上升階段:當(dāng)端電壓上升到2.3~2.4V時(shí)，電極板上可能參與變化的活性物質(zhì)大部分被回收為二氧化鉛和鉛。如果繼續(xù)充電，電解液中的水會(huì)被電解成H2和O2，以氣泡的形式釋放出來(lái)，形成“沸騰”。但是氫離子和電子在負(fù)極板的結(jié)合不是瞬間的，所以大量的氫離子在負(fù)極板聚集，導(dǎo)致電解液和極板之間產(chǎn)生額外的電位差，從而端電壓上升到2.7V(4)急劇下降階段:端電壓上升到2.7v后應(yīng)停止充電，如果繼續(xù)充電，稱為過(guò)充。過(guò)度充電會(huì)產(chǎn)生大量氣泡從極板孔隙中沖出，導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落，電池容量下降。停止充電后，電源電壓消失，負(fù)極板周圍積聚的氫離子形成氫氣逸出，孔隙中的硫酸向外擴(kuò)散，電解液混合均勻，端電壓迅速下降至穩(wěn)定值。充電結(jié)束:充電結(jié)束的標(biāo)志是:電解液沸騰；電解液密度升至最大值，2~3小時(shí)內(nèi)不再上升；單體電池端電壓上升至最大值，2~3小時(shí)內(nèi)不再上升。

4.電池的放電特性電池的放電特性是指在恒流放電過(guò)程中，電池的電壓、電動(dòng)勢(shì)和電解液密度隨時(shí)間變化的規(guī)律。ρ電池的整個(gè)放電過(guò)程可以分為以下四個(gè)階段:(1)放電階段開始時(shí)，電極板孔內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，先消耗掉電極板孔內(nèi)的硫酸，但這個(gè)范圍內(nèi)的硫酸非常有限，此時(shí)周邊的硫酸沒(méi)有時(shí)間向內(nèi)補(bǔ)充，所以電極板孔內(nèi)的電解液密度迅速下降(電動(dòng)勢(shì)迅速下降)，端電壓迅速下降。

(2)在相對(duì)穩(wěn)定階段，孔內(nèi)外電解液的密度差隨著極板孔內(nèi)電解液密度的減小而增大。在密度差的作用下，硫酸向孔隙中的擴(kuò)散速度也加快，從而可以維持放電電壓和放電電流。當(dāng)孔外補(bǔ)充的硫酸基本等于孔內(nèi)消耗的硫酸時(shí)，極板孔內(nèi)外的密度差將基本保持不變。此時(shí)，孔內(nèi)電解液的密度會(huì)隨著孔外電解液的密度而降低，端電壓會(huì)按照近似直線規(guī)律緩慢降低。

(3)以下三個(gè)原因?qū)е露穗妷嚎焖傧陆怠?1)放電接近尾聲時(shí)，孔外電解液密度已大幅度降低，硫酸補(bǔ)充到孔外孔內(nèi)的速度減慢，離子擴(kuò)散速度減慢；②隨著放電時(shí)間的延長(zhǎng)，極板表面硫酸鉛的量增加，使孔隙變小，使極板活性物質(zhì)與電解液分離；③硫酸鉛本身導(dǎo)電性差。放電時(shí)間越長(zhǎng)，硫酸鉛越多，內(nèi)阻越大。通常，端電壓急劇下降的臨界點(diǎn)(端電壓約為1.1.7V)稱為放電結(jié)束。如果此時(shí)繼續(xù)放電，端電壓將很快降至0，因此必須停止放電。

(4)在電壓上升階段停止放電后，由于放電電流為0，內(nèi)阻上的壓降為0；并且由于硫酸有足夠的時(shí)間滲透到極板的孔隙中，使電解液混合均勻，此時(shí)端電壓上升到與電解液密度相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)值。電池放電后，停止放電后端電壓再次升高，這是表面現(xiàn)象。充電前，如果再次接通電路繼續(xù)放電，電壓會(huì)再次急劇下降到零。

(5)放電結(jié)束特征為:單體電池電壓降至放電結(jié)束電壓(20小時(shí)放電速率下為1.75伏)；電解液的相對(duì)密度下降到最小允許值，約為1.11。