eldrivskraft
◆Útløðing av orkugoymslubattaríum
Tá ytri rásin er opin, sum merkir, at eingin streymur rennur ígjøgnum battaríið, verður potentialmunurin millum positivu og negativu elektrodurnar defineraður sum elektromotiva kraftin hjá battarínum (EMF), sum vanliga verður merkt við symbolinum E. Virðið á EMF er ein av indikatorunum, sum endurspegla nøgdina av el-orku, sumbattarískipankunnu útflýggja. Sambært termodynamiskum meginreglum hava vit...
Í frymlinum umboðar AG broytingina í Gibbs fríu orkuni; n umboðar elektronflytingartalið; E umboðar kyknuelektromotorisku kraftina; og F umboðar Faraday-konstantuna.
Líkning (1.2) vísir, at støddin á battarí elektromotorisku kraftini í høvuðsheitum er treytað av íleguligu eginleikunum hjá teimum evnum, sum eru við í evnafrøðiligu reaktiónini, reaktiónsviðurskiftunum (so sum hita) undir battarívirksemi, og virkseminum hjá reaktantunum og vørunum, og er ikki ávirkað av battarínum ella size.
Opin rásspenningur
Opna-rásspenningurin í einum battaríi vísir til potentialmunin millum positivu og negativu klemmarnar, tá ið ytri rásin er slitin frá battarínum. Tað er umráðandi at leggja til merkis, at av tí at positivu og negativu terminalarnir kanska ikki hava nátt termodynamiskari javnvág í elektrolyttloysnini, er opna-rásspenningurin vanliga eitt sindur lægri enn tess elektromotiva kraft (EMF). EMF er eitt teoretiskt virði, sum er roknað út frá termodynamiskum frymlum, meðan opna-rásspenningurin er eitt veruligt virði, sum fæst gjøgnum beinleiðis royndarmáting; tey bæði eru sera tætt í virði. Fyri at áseta opnu-rásspenningin nágreiniliga, skal eingin streymur renna ígjøgnum mátitólið undir mátitilgongdini; ein há-mótstøðuvoltmetur verður vanliga nýttur til hesa royndina.
Harumframt verður hugtakið nominell spenningur eisini nýtt í framleiðslugransking. Nominell spenningur er ein hóskandi nærmeting av spenninginum í einum battaríi, eisini kend sum nominell spenningur, og verður brúkt til at eyðmerkja battaríslagið. Til dømis er opna-rásspenningurin á einum blý-sýrubattaríi tætt við 2,1V, og nominella spenningurin hjá tí er settur til 2,0V; nominella spenningurin á einum sink-manganbattaríi er 1,5V; og nominella spenningurin á einum kadmium-nikkelbattaríi og einum nikkel-metalhydridbattaríi er 1,2V.
Innanhýsis mótstøða
Innanhýsis mótstøðan hjá einum battaríi, vanliga nevnd innanhýsis mótstøða (Rinnan), vísir til mótstøðuna, sum møtir, tá streymur rennur ígjøgnum battaríið. Henda innanhýsis mótstøðan er í høvuðsheitum í tveimum pørtum: ein er tann ohmiska innanhýsis mótstøðan, sum er orsakað av eginleikunum hjá sjálvum tilfarinum; hin er tann eyka polarisatións innanhýsis mótstøðan, sum polarisatiónsfyribrigdið á elektroduflatanum framleiðir undir elektrokemisku reaktiónini.
Ohmiska mótstøðan (R0) er ávirkað av elektrolyteginleikunum, membraneginleikunum og elektrodutilfarinum. Ohmiska mótstøðan hjá eini elektrolyttloysn er tætt knýtt at serligu samansetingini, konsentratiónsstiginum og umhvørvishitanum. Yvirhøvur er elektrolyttkonsentratiónin til battarí vald innan fyri økið við hægstu leiðslu. Mótstøðan, sum membranmikroporurnar elva til móti flytingini av elektrolyttjonum, verður nevnd membranmótstøða, tað vil siga mótstøðan, sum ionir møta, tá tær fara ígjøgnum membranmikroporurnar. Ohmiska mótstøðan hjá membranini er tengd at viðurskiftum sum slag av elektrolyti, membrantilfarinum, porusiteti og støddini á poru-tortuositetinum. Fasta-fasumótstøðan á elektrodunum fevnir um mótstøðuna hjá sjálvum virknu tilfarspartiklunum, kontaktmótstøðuna millum partiklar, kontaktmótstøðuna millum virkna tilfarið og leiðandi karmin, og summuna av mótstøðunum hjá leiðandi karminum, leiðandi bussbarrum og terminalum. Undir útlát kann samansetingin og morfologiin í virkna tilfarinum broytast, og tað førir til munandi broytingar í mótstøðuni. Fyri at minka um fasta-fasumótstøðuna verða leiðandi komponentir, so sum acetylensvart-grafit, ofta lagdir í virkna tilfarið fyri at økja um leiðsluna. Ohmiska innanhýsis mótstøðan hjá einum battaríi er eisini tengd at viðurskiftum sum stødd, samling og bygnaði. Jú kompaktari samlingin er og jú minni elektrodufrástøðan er, jú lægri er ohmiska innanhýsis mótstøðan.
Polarisatiónsmótstøða (R) vísir til ta innanhýsis mótstøðuna, sum verður framleidd í eini kemiskari orkukeldu orsakað av polarisering undir elektrokemiskum reaktiónum við positivu og negativu elektrodunum. Polariseringsmótstøða fevnir um summuna av mótstøðum, sum eru orsakað av elektrokemiskari polarisering og konsentratiónspolarisering. Støddin á henni er ávirkað av eginleikunum hjá virknu tilfarinum, elektrodubygnaðinum og battaríframleiðslugongdini, og er serliga tætt knýtt at virkistilstandinum hjá battarínum. Tí broytist polarisatiónsmótstøðan samsvarandi við broytingum í útløðingarhátti og útløðingartíð.
Rakstrarspenningur
Rakstrarspenningurin á einum battaríi, eisini nevndur lastspenningur ella útløðingarspenningur, vísir til potentialmunin millum positivu og negativu klemmarnar á battarínum, tá streymur rennur ígjøgnum eina uttanhýsis rás. Tá streymur rennur ígjøgnum battaríið, fyri at vinna á mótstøðuni, sum stendst av polarisatiónsmótstøðu og ohmiskari mótstøðu, er tað sjálva mátaða rakstrarspenningsvirðið altíð lægri enn opna-rásspenningurin undir ongum-lastviðurskiftum.
Sum sæst av líkning (1.3), so er størri innanhýsis mótstøðan í battarínum, lægri er rakstrarspenningurin í battarínum, og minni er sjálvur orkuútflutningurin. Eyðsæð skal innanhýsis mótstøðan í battarínum vera so lítil sum gjørligt.