कुनै निश्चित डिस्चार्ज अवस्थाहरूमा ब्याट्रीले छोड्न सक्ने बिजुलीको मात्रालाई ब्याट्री क्षमता भनिन्छ, जसलाई प्रतीक C द्वारा जनाइएको छ। यसको एकाइलाई सामान्यतया A·h वा mAh को रूपमा व्यक्त गरिन्छ।
1. सैद्धान्तिक क्षमता (C0)
सैद्धान्तिक क्षमता भनेको ब्याट्रीले प्रदान गर्न सक्ने बिजुलीको मात्रा हो जुन सबै सक्रिय सामग्रीहरूले प्रवाह- प्रतिक्रिया निर्माणमा भाग लिन्छ। ब्याट्री प्रतिक्रिया समीकरणमा प्रयोग गरिएको सक्रिय सामग्रीको मात्रा प्रयोग गरेर सैद्धान्तिक क्षमता सही रूपमा गणना गर्न सकिन्छ, फराडेको कानून अनुसार गणना गरिएको सक्रिय सामग्रीको इलेक्ट्रोकेमिकल बराबरको आधारमा।
फाराडेको कानूनले बताउँछ कि जब विद्युतीय प्रवाह इलेक्ट्रोलाइट समाधानबाट गुज्र्छ, इलेक्ट्रोडमा रासायनिक प्रतिक्रियाबाट गुजरने पदार्थको मात्रा सोझै बिजुलीको मात्रासँग समानुपातिक हुन्छ। गणितीय रूपमा, यसलाई यस रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ ...
फाराडेको कानूनले बताउँछ कि जब विद्युतीय प्रवाह इलेक्ट्रोलाइट समाधानबाट गुज्र्छ, इलेक्ट्रोडमा रासायनिक प्रतिक्रियाबाट गुज्रिरहेको पदार्थको मात्रा सोझै बिजुलीको मात्रासँग समानुपातिक हुन्छ। गणितीय रूपमा, यो निम्न रूपमा व्यक्त गरिएको छ:
जहाँ Q इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया (A·h) बाट गुजरने बिजुलीको मात्रा हो;
m सक्रिय पदार्थ प्रतिक्रिया (g) को द्रव्यमान हो;
M सक्रिय पदार्थ (g/mol) को मोलर मास हो;
F फराडे स्थिरांक हो, लगभग 96500 C/mol वा 26.8 A·h/mol।
समीकरण (2-6) लाई मास m को सक्रिय पदार्थको पूर्ण प्रतिक्रिया पछि जारी गरिएको बिजुली Q को मात्राको रूपमा पनि बुझ्न सकिन्छ। बिजुली Q को मात्रा इलेक्ट्रोड मा सक्रिय पदार्थ को सैद्धांतिक क्षमता (C₀) हो, मास m को सक्रिय पदार्थ प्रतिक्रिया मा पूर्ण भाग ले गर्दा जारी बिजुली को मात्रा को प्रतिनिधित्व गर्दछ।
तसर्थ, समीकरण (2-6) लाई यसरी पनि लेख्न सकिन्छ:
सूत्रमा, K ले सक्रिय सामग्रीको इलेक्ट्रोकेमिकल समतुल्य प्रतिनिधित्व गर्दछ, K=M / 26.8 [g/(A·h)], जसले 1 A·h चार्ज प्राप्त गर्न आवश्यक सक्रिय सामग्रीको द्रव्यमानलाई जनाउँछ। सूत्र (2-7) इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री को सैद्धांतिक क्षमता गणना लागि सूत्र हो। सामान्यतया प्रयोग हुने इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्रीहरूको इलेक्ट्रोकेमिकल समकक्षहरू तालिका 2-2 मा देखाइएको छ। इलेक्ट्रोड सामग्रीको सैद्धान्तिक विशिष्ट क्षमता तुलना गर्न इलेक्ट्रोकेमिकल बराबर प्रयोग गर्न सकिन्छ।
तालिका 2-2 सामान्यतया प्रयोग हुने इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्रीको इलेक्ट्रोकेमिकल समतुल्य
| सक्रिय पदार्थ | मोलर मास/(g/mol) | प्रतिक्रियामा उत्पन्न इलेक्ट्रोनहरूको संख्या (n) | इलेक्ट्रोकेमिकल समतुल्य [g/(A·h)] |
|---|---|---|---|
| H₂ | 2.0 | 2 | 0.037 |
| लि | 6.94 | 1 | 0.259 |
| Zn | 65.4 | 2 | 1.220 |
| सीडी | 112.4 | 2 | 2.220 |
| Pb | 207.2 | 2 | 3.737 |
| MnO₂ | 85.0 | 1 | 3.167 |
| Ni(OH)₂ | 92.7 | 1 | 3.456 |
| PbO₂ | 239.2 | 2 | 4.463 |
2. मूल्याङ्कन क्षमता (C₀)
मूल्याङ्कन गरिएको क्षमता भनेको ब्याट्रीले राष्ट्रिय वा सान्दर्भिक विभागीय मापदण्डहरूद्वारा तोकिए बमोजिम निश्चित डिस्चार्ज अवस्थाहरू (जस्तै तापक्रम, डिस्चार्ज दर, र समाप्ति भोल्टेज) अन्तर्गत डिस्चार्ज गर्नुपर्ने न्यूनतम क्षमता हो।
3. वास्तविक क्षमता (C)
चर वर्तमान निर्वहन को समयमा
सूत्रमा, I-- डिस्चार्ज वर्तमान, डिस्चार्ज समय t को एक प्रकार्य प्रतिनिधित्व गर्दछ;
T- डिस्चार्ज देखि समाप्ति भोल्टेज सम्मको समयलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ।
आन्तरिक प्रतिरोध र अन्य कारकहरूको कारणले गर्दा, सक्रिय सामग्री पूर्ण रूपमा प्रयोग गर्न सकिँदैन; अर्थात्, सक्रिय सामग्रीको उपयोग दर सधैं १ भन्दा कम हुन्छ। त्यसैले, रासायनिक शक्ति स्रोतको वास्तविक क्षमता र मूल्याङ्कन क्षमता सधैं सैद्धान्तिक क्षमता भन्दा कम हुन्छ। सक्रिय सामाग्री को उपयोग दर को रूप मा परिभाषित गरिएको छ ...
जहाँ m सक्रिय पदार्थको द्रव्यमान हो;
m₁ वास्तविक क्षमता रिलिज हुँदा खपत सक्रिय सामग्रीको द्रव्यमान हो।
ब्याट्रीको वास्तविक क्षमता डिस्चार्ज करन्टसँग नजिकको सम्बन्ध छ। उच्च -वर्तमान डिस्चार्जको समयमा, इलेक्ट्रोड ध्रुवीकरण बढ्छ, आन्तरिक प्रतिरोध बढ्छ, डिस्चार्ज भोल्टेज द्रुत रूपमा घट्छ, र ब्याट्रीको ऊर्जा दक्षता घट्छ, परिणामस्वरूप कम वास्तविक क्षमता जारी हुन्छ। यसको विपरित, कम-दर डिस्चार्ज अवस्थाहरूमा, डिस्चार्ज भोल्टेज बिस्तारै घट्छ, र ब्याट्रीद्वारा जारी गरिएको वास्तविक क्षमता प्रायः मूल्याङ्कन गरिएको क्षमता भन्दा बढी हुन्छ।
4. बाँकी क्षमता
बाँकी क्षमताले ब्याट्रीलाई निश्चित डिस्चार्ज दरमा डिस्चार्ज गरेपछि बाँकी रहेको प्रयोगयोग्य क्षमतालाई जनाउँछ। बाँकी क्षमताको अनुमान र गणना ब्याट्रीको प्रारम्भिक प्रयोगको क्रममा डिस्चार्ज दर र डिस्चार्ज समय, साथै ब्याट्रीको उमेर बढ्दै गएको डिग्री र अनुप्रयोग वातावरण जस्ता कारकहरूद्वारा प्रभावित हुन्छ, जसले सही अनुमान गर्न केही कठिन बनाउँछ।
५. n-घण्टा दर क्षमता
n-घण्टा दर क्षमताले n-घण्टा दरमा डिस्चार्ज गर्दा पूर्ण रूपमा चार्ज गरिएको ब्याट्रीद्वारा जारी गरिएको बिजुलीको मात्रालाई जनाउँछ जबसम्म निर्दिष्ट समाप्ति भोल्टेज पुग्दैन।
6. प्रयोग योग्य क्षमता
प्रयोगयोग्य क्षमताले तोकिएको अवस्थामा पूर्ण चार्ज गरिएको ब्याट्रीबाट निस्कने बिजुलीको मात्रालाई जनाउँछ।
