電池的電動勢和電壓

(1)電動勢

電池的電動勢(E)等于構成電池的兩個電極之間的平衡電勢之差，即

E=+-EE-

在等溫和等溫條件下，當系統發生變化時，系統的吉布斯自由能的減少等于所做的最大非膨脹功。假如非膨脹功只是電功，那么

ΔGT,P=-nFE

式中，n為氧化還原反應中電極電子的計量系數。當電池中的化學能不可逆地轉化為電能時，兩極之間的電位差E'必須小于可逆電動勢E。

ΔGT。P=nFE

式(1-21)給出了化學能轉化為電能的最大極限，為提高電池性能供應了理論依據。

電動勢(Electromotiveforce,emf)是理想平衡狀態下的理論值，由電池正極和負極活性物質的電化學活性決定。MH/Ni二次電池的電動勢約為。50V，實際電池電壓低于此值。

(2)開路電壓和工作電壓

開路電壓是指電池處于開路狀態(幾乎沒有電流)時兩極之間的電位差，一般用V表示:

Von=+

電池的開路電壓等于電池的正負混合電位之差。它的高度取決于電池正極和負極材料、電解質和溫度條件等的性質，但與電池的幾何結構和外部尺寸無關。電池的開路電壓一般小于電動勢。

工作電壓是指電池在放電過程中接好負載后，由兩極所顯示的電壓，又稱負載(負載)電壓或放電電壓，其中電池放電的初始電壓稱為初始電壓。由于歐姆電阻和過電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓，當然也低于電動勢:

V=E-IR=E-I(R+Rf)

或

V=E-η+-η-IR=+-phiphi-IR

eta+和eta-的類型分別為陽極極化和陰極過電位;I是電池的工作電流;R分別和射頻歐姆電阻和極化電阻;當電流通過時，+和-分別為正電極電位和負電極電位或極化電位。

電池的工作電壓與放電系統,也就是說,各種條件規定的電池放電,放電模式重要包括持續或間歇,外部阻力和放電電流的大小,放電時間的長度,確定最終的電壓和放電環境溫度。

(3)額定電壓

額定電壓,額定電壓或額定電壓,是指開路電壓值最低的電池(保證值),或者它是標準的電池的電壓在規定的條件下,也就是說,整個過程的平均電壓當電池0.2攝氏度乘數放電。額定電壓可簡單區分電池系統:堿錳電池1.5v、鎳鎘電池1.2v、鉛酸電池2.0v、鋰離子電池3.6v等。

(4)放電終止電壓

關于所有二次電池，放電終止電壓都是一個必須嚴格控制的重要指標。放電終止電壓又稱放電截止電壓，是指電池放電時，將電壓降至最低工作電壓是不適宜繼續放電的。根據不同類型的電池和不同的放電條件，電池的容量和壽命要求不同，所以規定的放電終止電壓也不同。一般情況下，在低溫或大電流放電時，終端電壓較低;當小電流長時間放電或斷續放電時，應設置較高的終止電壓值。

(5)充電壓力

充電電壓是指蓄電池在充電時，外部電源對蓄電池兩端的電壓進行調節。充電的基本方法有恒流充電和恒壓充電。