武漢蓄電池的充放電過(guò)程中，電壓會(huì)呈現(xiàn)出有規(guī)律的變化。這些變化并非隨機(jī)出現(xiàn)，而是與蓄電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)密切相關(guān)，能直觀反映出蓄電池的狀態(tài)。了解這些變化規(guī)律，有助于更好地使用和維護(hù)蓄電池。
充電時(shí)，蓄電池的電壓變化可分為三個(gè)階段，每個(gè)階段的電壓特征都能體現(xiàn)電池的充電進(jìn)度。初始階段，電壓會(huì)快速上升。此時(shí)電池內(nèi)部電量較低，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)充足，充電電流能迅速轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，電壓從放電后的低水平快速回升。比如鉛酸蓄電池放電后電壓可能降至 10.5V 左右，接入充電器后幾分鐘內(nèi)就會(huì)升至 12V 以上。這一階段的電壓上升速度較快，主要是因?yàn)殡姵丶毙柩a(bǔ)充電量，化學(xué)反應(yīng)活躍。
進(jìn)入中期階段，電壓上升速度會(huì)放緩，呈現(xiàn)出穩(wěn)步提升的趨勢(shì)。隨著充電的進(jìn)行，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)化，電解液濃度慢慢升高，電池內(nèi)部的化學(xué)阻力變大，電壓上升變得平緩。以鋰電池為例，當(dāng)電壓從 3.3V 升至 3.7V 時(shí)，往往處于這一階段，此時(shí)電池已充入約 60% 的電量，內(nèi)部反應(yīng)趨于穩(wěn)定。這一階段的電壓變化能反映出電池的充電效率，若電壓上升過(guò)慢，可能是充電電流過(guò)小或電池存在輕微老化。
充電后期，電壓會(huì)再次快速上升，直至達(dá)到充電終止電壓。此時(shí)電池內(nèi)部的活性物質(zhì)接近飽和，電解液濃度達(dá)到較高水平，繼續(xù)充電會(huì)導(dǎo)致電解液分解產(chǎn)生氣體。鉛酸蓄電池的終止電壓通常為 14.4V 左右，鋰電池則在 4.2V 上下。當(dāng)電壓達(dá)到這一數(shù)值時(shí)，充電器會(huì)自動(dòng)切斷或減小電流，防止過(guò)充。若此時(shí)電壓持續(xù)上升超過(guò)終止電壓，說(shuō)明電池可能存在過(guò)充風(fēng)險(xiǎn)，長(zhǎng)期如此會(huì)影響使用壽命。
放電時(shí)，蓄電池的電壓變化同樣有規(guī)律可循，能反映出電池的放電狀態(tài)和剩余電量。放電初期，電壓會(huì)有小幅下降，隨后保持相對(duì)穩(wěn)定。剛接入用電器時(shí)，電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)突然啟動(dòng)，電壓會(huì)有短暫的波動(dòng)，之后趨于平穩(wěn)。比如手機(jī)鋰電池開(kāi)始放電時(shí)，電壓可能從 4.2V 降至 3.9V，之后在使用過(guò)程中穩(wěn)定在 3.7V 左右，這一階段能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，滿足設(shè)備正常工作需求。此時(shí)的電壓穩(wěn)定狀態(tài)，說(shuō)明電池內(nèi)部反應(yīng)均衡，電量輸出穩(wěn)定。
放電中期，電壓會(huì)緩慢下降。隨著電量逐漸消耗，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)不斷減少，電解液濃度降低，電池內(nèi)阻變大，電壓隨之慢慢下降。以電動(dòng)車鉛酸蓄電池為例，放電至中期時(shí)，電壓可能從 12V 逐漸降至 11.5V，此時(shí)車輛仍能正常行駛，但動(dòng)力會(huì)略有減弱。這一階段的電壓下降速度能體現(xiàn)電池的容量，下降越慢說(shuō)明電池容量越充足，放電性能越好。
放電后期，電壓會(huì)快速下降，直至達(dá)到放電終止電壓。當(dāng)電池電量即將耗盡時(shí)，活性物質(zhì)基本反應(yīng)完畢，內(nèi)阻急劇變大，電壓會(huì)從穩(wěn)定狀態(tài)突然下跌。鉛酸蓄電池的放電終止電壓約為 10.5V，鋰電池則在 2.75V 左右。此時(shí)若繼續(xù)放電，電壓會(huì)低于終止電壓，形成過(guò)放。過(guò)放會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損，比如極板硫化，影響后續(xù)充電效果。因此，當(dāng)電壓進(jìn)入快速下降階段時(shí)，應(yīng)及時(shí)停止放電，避免對(duì)電池造成傷害。
不同類型的蓄電池，充放電時(shí)的電壓變化范圍存在差異，但整體規(guī)律相似。比如鎳氫電池充電終止電壓約為 1.4V，放電終止電壓約為 1V，其充放電過(guò)程中的電壓變化同樣能反映電量狀態(tài)。日常使用中，通過(guò)觀察電壓變化，能判斷電池是否需要充電、是否存在老化等問(wèn)題。例如，若充電時(shí)電壓上升過(guò)快且很快達(dá)到終止電壓，說(shuō)明電池容量可能已下降;放電時(shí)電壓下降速度比以往加快，可能意味著電池出現(xiàn)老化，需要及時(shí)維護(hù)或更換。
蓄電池充放電時(shí)的電壓變化，是其內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的外在表現(xiàn)。從這些變化中，能清晰了解電池的充電進(jìn)度、放電狀態(tài)和剩余電量，為合理使用和維護(hù)蓄電池提供依據(jù)。關(guān)注電壓變化，能讓蓄電池始終保持良好狀態(tài)，延長(zhǎng)使用時(shí)間。
