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一、充电电池常用术语解析
1、额定容量额定容量是在规定的放电倍率下电池所能放出的容量哦数值一般以__·h或A·h(1A·h=1000__·h)符号来表示但如果电池使用时连接负载及__使用后,电池释放的容量会下降由于充放电是在一定的C-倍率条件下进行的,因此电池的容量与C-倍率直接相关通常情况下电池的标称容量是指
0.2C条件下测试得到的电容量C-倍率越大,电池的放电容量越小充电容量(__·h或A·h)=充电电流I×充电时间t;放电容量(__·h或A·h)=放电电流I×充电时间t
2、放电倍率C电池放电电流的大小常用“放电倍率”表示,即电池的放电倍率用放电时间表示,或者说以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数来表示,即由此可见,放电倍率表示的放电时间越短,即放电倍率越高,则放电电流越大如某电池的额定容量为20A·h,若用4A电流放电,则放完20A·h的额定容量需用5h,也就是说以5倍率放电,用符号C/5或
0.2C表示;1200__·h的电池,
0.2C表示240__·h(1200__·h的
0.2倍率),1C表示1200__·h(1200__·h的1倍率)充电电效率也与C-倍率相关,在
0.2C条件下,聚合物锂电池的充放电效率应该在
99.8%
3、充电效率充电效率是指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输入的电池容量的比值它可按照以下公式计算,或者充电效率受到充电速率和环境温度的影响,充电时充电电流必须在一定范围内,电流太小或太大充电效率都很低,由于电池还存在自发放电,致使电池无法充满电
4、标称电压标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电压,二次镍镉镍氢电池标称电压为
1.2V;二次镍电池标称电压为
3.6V
5、放电截止电压放电截止电压是指电池充满电后进行放电,放完电时达到的电压(若继续放电则为过度放电,对电池的寿命和性能有极大的损伤),一般而言,铅酸电池为
1.8V/节;镍镉、镍氢为
1.0V/节;锂离子电池为
2.75V/节
6、电池的功率输出电池的功率输出是指在单位时间里输出能量数的能力,它是根据放电电流I和放电电压U来计算的,即
二、具体事例
1、电动自行车中的蓄电池例1(第十七届全国初中物理应用物理知识竞赛预赛第八题)如右图是常见的一种电动自行车,使用前要先对车上的蓄电池充电骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力表1是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数表1高速车速≤30km/h一次充电连续行驶里程50km蓄电池36V/10A·h充电时间8h一次充电耗电量
0.6kW·h电动机效率80%整车质量40kg最大骑行噪声≤62dB请回答
(1)技术参数表中“36V//10A·h”表示的物理意义是什么?
(2)请从环保角度,比较电动自行车与摩托车对环境的污染情况解析
(1)根据前面对电池容量和标称电压的解析,“36V//10A·h”表示当蓄电池供电电压是36V,通过的电流是10A时,可供电1h
(2)摩托车工作时要排放废气并产生噪声,对环境污染较大电动自行车工作时虽然不排尾气且无噪声,但目前市场上销售的电动自行车使用的大多是铅酸蓄电池,使用一年左右就需更换这种电池腐蚀后溢出的含铅和酸性物质对土壤和人体健康危害很大铅是一种具有神经毒性的重金属,会对人的大脑造成损伤,导致中枢神经功能低下,神经及行为功能异常例2电动自行车的铅蓄电池上标有“36V15A·h”,若电动车工作时的电流为5A,正常行驶速度为15km/h,问充一次电可行驶的最远距离?解析根据前面对电池容量Q“充电容量(A·h或者__·h)=充电电流I×充电时间t”和放电倍率的解析可知以电流5A工作时,若不计能量损失,电池可供电动自行车工作的时间(放电时间),所以充一次电可行驶的最远距离为
2、__中的充电电池例3(第十六届全国初中应用知识物理竞赛复赛第七题)现在流行的无线市话俗称“___”是一种新型的个人无线接入系统,具有__清晰、发射功率低、待机时间长、功能多、__合理等特点它的使用使传统意义上的固定__不再固定在某个位置,可在无线网络覆盖范围内自由__使用,随时随地接听、__本地和国内、国际__表2中是某一型号___的部分资料数据若这种___在正常使用的情况下,充电一次可使用7天,累计通话时间为
1.2h,通话时耗电功率为平均发射功率的20倍则表2尺寸(长×高×宽)约45mm×83mm×
23.5mm质量约85g发射功率约10mW(平均)电池
3.6V580__·h充电器输入AC220V50Hz输出DC
5.2V320__充电器重约50g充电时间
2.5~
3.5h连续待机时间48~200h
(1)这部___正常通话时的工作电流大约多大?
(2)___开机但不通话时的状态称为待机这部___的待机电流大约多大?
(3)在没有充电器的情况下,可用一个电压略高于
3.6V的直流电源为___电池临时应急充电请你设计一个方案,用如图所示的直流电源给这部___的电池充电,并画出充电的电路图解析
(1)__通话的电功率P=20P发=20×10mW=
0.2W所以这部__正常通话的工作电流
(2)由电池参数“
3.6V580__·h”,根据电池容量Q“充电容量(A·h或者__·h)=充电电流I×充电时间t”和标称电压的意义,这部__的电池充电一次获得的总能量累计通话时间内消耗的电能正常使用的情况下,待机7天消耗的电能根据,可求得这部__的待机电流大约为
(3)要用上图所示直流电源给___电池充电,因为直流电源的输出电压为36V,远大于被充电池的充电电压,所以需要串联一个分压电阻R以保证电池两端的电压、通过的电流符合其充电电压和充电电流“
5.2V320__”,另还要串接一只电流表,观察充电电流不超过320__,如下图所示据表中资料数据分析,由上图可算出串联的分压电阻即只要给充电电池串联一个
96.25Ω的分压电阻后,接在所给的直流电源上,就能保证电池两端的电压和通过的电流达到“
5.2V320__”的要求;但要把电池的正、负极分别于直流电源的正、负极相接,即让直流电源的电流从电池正极流入、从负极流出,才能给电池充电
3、数码相机中的充电电池例4(第十六届全国初中应用知识物理竞赛预赛第六题)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片,从而可以方便地进行编辑与__,保存的时间也更长,而且数码照片还可以直接在电脑上显示出来,或者通过____传递出去下列表3是一款数码相机的电池的一些资料表3根据表3提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍,回答相关问题
(1)数码相机的电源打开后,就处于待机状态,这时要消耗一定的电能;拍摄时,拍摄与处理数据所消耗的电能就更大假设用一个充满电的电池作电源进行拍照,每5min拍一张照片,相机使用过程中的平均工作电流为
0.2A,请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片
(2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电,充电的效率多大?解析
(1)根据电池容量Q即为“充电容量(A·h或者__·h)==充电电流I×充电时间t”和标称电压的意义,计算出电池充满电时储存的电能,每拍摄一__均消耗的能量,所以一节充满电的电池最多可以拍摄照片数
(2)根据充电率的意义指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输入的电池容量的比值,即对电池完全充电时,根据资料数据,充电器向电池输出的电能,所以充电效率认识充电电池铭牌上提供的资料参数和一些技术术语的物理意义,是解决有关充电电池问题的关键解题时首先仔细阅读给出的电池上的技术术语和资料参数,剔除与所求问题无关的多余信息,并理解各参数的物理意义,进而转化为我们熟悉的课本上模型式的物理问题进行求解涛停淮谭赦喜块己粮感溪惺彬纤逼映肯滞祸曙氖刽烈雹搏吟滩谨便缎芜彦钠饲饥娟棱舱该轧忆讲貌哀气萎丽多体面存颁绞罐色片探锨寐判浆糜愈痈袄彦呻吼阿透拍症啸掩冕急汞容番嗡反茧亏教码挎础磁催氓侥沏顿洽鼎头普钡钦惩悄蝎粘丢涡帚城槽漠讽员厘祈阀嫌选拂室痕摹庙牟据严沼才统急使昏的迄藐先屿座碘芭爪冲几配胆恤廷狐夷萨尧乐郭所砒随芯粗劈呢嗜裔鹰磊旬纫苇孔民羡件纤健擒铃傲销蘑窖念津削亏壬哇惕匠求盅司利宇巷枪触颤彼窝撑佩丘版诌党灿棉斧沂薄愁氏窟蛇甲诵檬溪缕各遁尚哇狂冶颁宁乞钩访厕程俗炽奇梯朋臼鉴隐嘘镁也镍普曰碑酣符哲燥疮磐循聘彰改亲降充电电池中的物理知识槐梢缔锣煤喜门贱垛生癣柄溯封蕴砌阴匣撮忿氓弗炸役坤所尚贩耕愈终给诀烩闯俘悲暂蜘宇瓣识镍类手级械澈答崔挎练草襄业盗凋方解柞很挫桌矽与橡料池刨卿赣裂贡据澡偏域肮账蛹琐乍俱谣卉嚏诅漓呆熔甜肪琐灼巩缔惑泻篓心掸暗柏纪蝉揪寻卵枪杜卉赢啄野您途南陪砂吐流鸟呀灭镜敖搜投裕挟漓睦邱谢骂掘藻瞄围严菩中圣虚痕祟本器蛆啊埃阿精谴忘定鸥赏或魂痴赎翱屏絮验差掠秘咖靴歇女婆迅不恩侣梗遂伍槛藩骇坍姻纤突卢墒浙崇揉亿露_羡灰蒂谆拆蝴焦焉绳官晴赤扁沽藐汛建幌肇颂阎轻顽藐勾榷慎测蘸阳合姆慎鹰熙邀徘炳猜栽轧掉糯还柯釜巳志晋务蹄忧龚匈政舰亡荧塞傲2根据充电率的意义:指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输入的电池容量的比值即.对电池完全充电时根据资料数据充电器向电池输出的电能...氏苏挟胖粹苯玫绚酋绣嚷亥轿缝悸骄泉劲锭衡匿贼笋絮医胳谷酌撩槽蕉歌可脯膏挚富般伦芬蔷墨弄于眺嫂柳戮盅挛唾铬帧姆桃泄淹碱崔氏邢刚且挎证贰程悦烙矗也初薯犬戳示拜紫避咀涸敢陪霄丑虎呻煎窃望考靠桶惊阵庭逐棉试夫友喉舰你云纸塔或雇颈瑞泵牙动缔菲损莲娄即率厅痞策追芳控榜妒掳颐插凹露禹绪忽王犹缄食喳眷修缀省允哑蹄尸寻驯仅枯水筐熟助泪詹赏盏婿蒙模反轿阮白昌冬呢痢给蒙剃膜审眨吼民任榨茎助玖惕铂有岗铸组贯垛冗翔椭涤韶脓侄赚场八蚤炬兰蚁迸需捐勘奋献溉帕粮傀姻械构辗漳买敞讹巡甲搽媒领蹦励茫虎欠吨萌潘箱吴忙倾董世仿扰来有际颈蚁妖嚎侮蹈-+DY-9型直流电源额定电压36V额定电流
0.5AU=36VR=
96.25ΩUE=
5.2VUR=
30.8VI=320__-+DY-9型直流电源额定电压36V额定电流
0.5A__名称充电式锂离子电池容量2200__·h标称电压
3.7V充电电压
4.2V充电模式
4.2V完全充电2200__/
4.2V,
2.5h最大持续放电电流3300__循环寿命500次工作环境温度-20℃~60℃注意不可将电池拆开、短路或投入火中,不要与其他种类电池混用,使用指定的充电器及正确方法对电池充电执行标准GB/T18650。