raforkukraftur
Þegar ytri hringrásin er opin, sem þýðir að enginn straumur flæðir í gegnum rafhlöðuna, er möguleikamunurinn á jákvæðu og neikvæðu rafskautinu skilgreindur sem raforkukraftur rafhlöðunnar (EMF), venjulega táknaður með tákninu E. Gildi EMF er einn af vísbendingunum sem endurspegla magn raforku semrafhlöðukerfigetur gefið út. Samkvæmt varmafræðilegum meginreglum höfum við...
Í formúlunni táknar AG breytinguna á ókeypis orku Gibbs; n táknar rafeindaflutningstöluna; E táknar raforkukraft frumunnar; og F táknar Faraday fastann.
Jafna (1.2) sýnir að stærð raforkukrafts rafhlöðunnar fer aðallega eftir eðlislægum eiginleikum efnanna sem taka þátt í efnahvarfinu, hvarfskilyrðum (eins og hitastigi) meðan á rafhlöðu stendur og virkni hvarfefna og vara, og hefur ekki áhrif á rúmfræði rafhlöðunnar eða stærð.
Opinn hringrás spenna
Opinn-spenna rafhlöðunnar vísar til hugsanlegs mismuns á jákvæðu og neikvæðu skautunum þegar ytri hringrásin er aftengd rafhlöðunni. Það er mikilvægt að hafa í huga að vegna þess að jákvæðu og neikvæðu skautarnir hafa ekki náð hitaaflfræðilegu jafnvægi í raflausninni, er opna hringrásarspennan venjulega aðeins lægri en raforkukrafturinn (EMF). EMF er fræðilegt gildi sem er reiknað út frá varmafræðilegum formúlum, en opna-hringrásarspennan er raungildi sem fæst með beinni tilraunamælingu; þetta tvennt er mjög nálægt verðgildi. Til að ákvarða nákvæmlega opnu-hringrásarspennuna ætti enginn straumur að flæða í gegnum mælitækið meðan á mælingu stendur; hár-spennumælir er almennt notaður fyrir þessa prófun.
Ennfremur er hugtakið nafnspenna einnig notað í framleiðslurannsóknum. Nafnspenna er viðeigandi nálgun á spennu rafhlöðu, einnig þekkt sem málspenna, og er notuð til að bera kennsl á gerð rafhlöðunnar. Til dæmis er opið-hringrásarspenna blý-sýrurafhlöðu nálægt 2,1V og nafnspenna hennar er stillt á 2,0V; nafnspenna sink-mangan rafhlöðu er 1,5V; og nafnspenna kadmíum-nikkel rafhlöðu og nikkel-málmhýdríð rafhlöðu er 1,2V.
Innri viðnám
Innra viðnám rafhlöðu, almennt nefnt innri viðnám (Rinnri), vísar til viðnámsins sem kemur upp þegar straumur flæðir í gegnum rafhlöðuna. Þessi innri viðnám samanstendur aðallega af tveimur hlutum: einn er ómísk innri viðnám sem stafar af eiginleikum efnisins sjálfs; hitt er viðbótarskautun innri viðnám sem myndast af skautun fyrirbæri á yfirborði rafskautsins við rafefnafræðilega viðbrögðin.
Ómska viðnámið (R0) hefur áhrif á eiginleika raflausna, himnueiginleika og rafskautsefni. Ómísk viðnám raflausnar er nátengd tiltekinni samsetningu hennar, styrkleika og umhverfishita. Almennt er styrkur raflausna fyrir rafhlöður valinn innan marka með hæstu leiðni. Viðnám sem himnuörholurnar valda fyrir flutningi raflausnajóna kallast himnuviðnám, þ.e. viðnámið sem jónir lenda í þegar þær fara í gegnum himnuörholurnar. Ómísk viðnám himnunnar tengist þáttum eins og tegund raflausnarinnar, himnuefninu, gropleika og hversu sveiflukenndur svitahola er. Fasta-fasaviðnám rafskautanna felur í sér viðnám virku efnisagnanna sjálfra, snertiviðnám milli agna, snertiviðnám milli virka efnisins og leiðandi ramma og summan af viðnám leiðandi ramma, leiðandi straumstanga og skautanna. Við losun getur samsetning og formgerð virka efnisins breyst, sem hefur í för með sér verulegar breytingar á viðnám. Til að draga úr fastfasaviðnámi- er leiðandi hlutum, eins og asetýlen svörtu-grafíti, oft bætt við virka efnið til að auka leiðni þess. Ómískt innra viðnám rafhlöðu er einnig tengt þáttum eins og stærð hennar, samsetningu og uppbyggingu. Því þéttari sem samsetningin er og því minna sem rafskautabilið er, því lægra er ómísk innri viðnám.
Skautunarviðnám (R) vísar til innri viðnáms sem myndast í efnaaflgjafa vegna skautunar við rafefnafræðileg viðbrögð við jákvæðu og neikvæðu rafskautunum. Skautunarviðnám felur í sér summa viðnáms sem stafar af rafefnafræðilegri skautun og styrkskautun. Stærð þess er undir áhrifum af eiginleikum virku efnanna, rafskautsbyggingu og framleiðsluferli rafhlöðunnar og er sérstaklega nátengd rekstrarstöðu rafhlöðunnar. Þess vegna breytist skautunarviðnámið í samræmi við það með breytingum á losunarham og losunartíma.
Rekstrarspenna
Rekstrarspenna rafhlöðu, einnig þekkt sem hleðsluspenna eða afhleðsluspenna, vísar til hugsanlegs munar á jákvæðu og neikvæðu skautunum á rafhlöðunni þegar straumur flæðir í gegnum ytri hringrás. Þegar straumur flæðir í gegnum rafhlöðuna, til að sigrast á viðnáminu sem stafar af skautunarviðnámi og ómískri viðnám, er raunverulegt mælt rekstrarspennugildi alltaf lægra en opnu-hringrásarspennan við ó-álagsskilyrði.
Eins og sjá má af jöfnu (1.3), því meiri innra viðnám rafhlöðunnar, því lægri er rekstrarspenna rafhlöðunnar og því minni sem raunveruleg orkuframleiðsla er. Augljóslega ætti innra viðnám rafhlöðunnar að vera eins lítið og mögulegt er.