Abstract：The relationship between VRLA battery electric potential and the intensity of discharge and time of discharge.The discharging characteristics of VRLA battery is presented based on the introduction of operating principle of VRLA battery,causes of cathode passivation,influence of discharging current and discharging temperature.
Key words：Battery；Discharging characteristics；Cathode passivation
目前，电动车使用量最大的就是阀控密封式铅酸蓄电池，此外还有镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、聚合物锂电池、锌空电池、燃料电池等。铅酸蓄电池作为最主要的储能设备，各项参数指标也得到了显著发展。厂家在不断增加蓄电池容量的同时，对其基本特性——在各种放电制下放电时容量C（Ah）或放电时间t与电压（V）变化的关系的研究也越来越重视。阀控铅酸蓄电池的放电过程是一个动态非线性过程，对其放电过程的物理化学反应的研究有利于改善其放电及使用性能。
铅酸蓄电池的放电和充电的电极反应可以用双极硫酸盐理论来描述：
式中，aH2SO4为硫酸的活度；aH2O为水的活度；φ°为电极标准电位。因此，铅酸蓄电池的电动势除了与标准电位φ°有关外，还与硫酸的浓度和环境温度有很大关系。
二、负极钝化机理
铅在硫酸溶液中的阳极氧化，在一定条件下发生钝化，结果导致输出容量的降低，降低的程度依赖于放电时的温度、硫酸的浓度以及放电的电流密度。
可以用图1的简单模型表示放电钝化机理，活性物质PbO2以颗粒的形式存在，在低倍率放电时，颗粒内部均匀生成晶核，这样PbO2能够较完全地转化为PbSO4，而在高倍率下PbSO4覆盖在PbO2颗粒表面，阻挡了颗粒内部的PbO2转化为PbSO4。
放电过程中因为有结晶的存在，在高电流密度放电时，就意味着在很短的时间内有大量的铅离子转入溶液，而形成新的晶核需要有一个诱导时间，于是在这个短时间内就会形成较大的过饱和度，与电流密度相比，就能够形成数量较多的和尺寸较小的结晶核，从而导致生成致密的硫酸铅层而钝化。
三、放电电流的影响
由于钝化机理的作用，蓄电池的放电输出电压和容量受放电电流大小的影响。图2和图3分别为风帆6-QW-54和风帆6-QW-100在不同电流下的放电曲线。
可以看出，对于同样的完全充电的电池，在相同的温度下，采用不同倍率的放电电流，其放电输出电压幅值有很大的差别。
根据不同使用需要所设计的蓄电池的输出曲线会有差别，起动使用的蓄电池一般设计工作在低倍率，大多为0.05C，其输出容量与电流的变化关系不大。
电动车电源一般是中低倍率放电，其电池往往只维持3个小时甚至更短，电池工作在0.5C倍率附近，而且负载的功率范围随机性很大，由于高倍率下的以钝化为主的电池内部反应的存在，使得高倍率下的输出容量出现严重的非线性。
四、放电温度的影响
VRLA蓄电池放电容量与温度的关系密切。首先，温度的影响在于促使铅负极的钝化；更重要的是电解液的电阻明显增加，电解液的黏度增加，导致硫酸的扩散速度或电解液在活性物质孔隙中流动能力下降，这时的液相传质过程成为电极反应的主要限制因素。
我们可以用电池容量温度系数的概念来表征温度的影响。容量的温度系数即温度每下降1 ℃时，容量相对于25 ℃时下降的百分数。温度的影响在高速率放电制下尤为明显。图4是某种电池放电输出容量与电池温度的关系。在20 ℃以上能输出100%的容量，而在低温下输出容量明显下降。
本文通过对铅酸蓄电池放电数据的分析，确定了放电电流和温度对蓄电池放电容量的影响。从分析数据中可以看出，在5 ℃~40 ℃范围内，蓄电池具有良好的放电性能；而较小的放电倍率也利于蓄电池容量的释放。