Учебное пособие: Электротехника с основами электроники
, А - щелочные аккумуляторы (9)
Величина разрядного тока зависит от мощности нагрузки, а его номинальное значение равно примерно зарядному току. Максимальное значение разрядного тока Iраз. max =3×Q для кислотных стартерных аккумуляторных батарей (пуск стартера). Коэффициент полезного действия h равен отношению полезной мощности приемника Р2 ко всей мощности источника Р:
(8)
Или 
Отсюда следует, что при холостом ходе (R=¥) КПД приближается к единице, при коротком замыкании (R=0) он равен нулю, в согласованном режиме (R=RB ) он равен 0,5. При режиме отдачи максимальной мощности, т.е. I=E/2RВН , получим:
(9)
Такой низкий КПД недопустим в электрических установках большой мощности. Поэтому стремятся, чтобы внутреннее сопротивление источника было значительно меньше сопротивления приемника. В ряде случаев один аккумулятор не обеспечивает нормальную работу потребителя. В этом случае используют последовательное, параллельное или смешанное соединение аккумуляторов. При последовательном соединении величина тока в нагрузке равна
, А (10)
Напряжения на зажимах источников соответственно равны:
U1 =E1 -IRB1 ; U2 =E2 -IRB2 ; Un =En -IRBn .
Напряжение на зажимах потребителя можно определить по формулам:
U 
(11)
Из формул видно, что при последовательном соединении аккумуляторов в батареи режимы эксплуатации (ток разряда и заряда) в значительной степени зависят от внутреннего сопротивления наихудшего элемента. Увеличение внутреннего сопротивления приводит к увеличению потерь в аккумуляторе, DP=I2 RВН и невозможности создания необходимых зарядных и разрядных токов.
При параллельном соединении аккумуляторы соединяются между собой зажимами одинаковой полярности и ток в нагрузке определяется по первому закону Кирхгофа:
I=I1 + I1 +... + In ,
где I - ток в нагрузке, А;
I1 ... In - токи источников, А.
При параллельном соединении аккумуляторов анализ их работы следует вести, используя метод узловых потенциалов. Напряжение на зажимах приемников равно:
(12)
где Ei - ЭДC i-го источника, В;
Gi - проводимость i-й параллельной ветви.
Токи в ветвях определяются по закону Ома:
(13)
Из формулы видно, что токи в ветвях распределяются обратно пропорционально сопротивлениям ветвей. Поэтому, если параллельно соединены два аккумулятора с равными ЭДС и разными внутренними сопротивлениями (различное техническое состояние аккумуляторов), то ток нагрузки будет распределяться между ними обратно пропорционально их внутренним сопротивлениям:
(14)
При неравных ЭДС один из источников может работать в режиме приемника электрической энергии (ток со знаком “минус”), что приведет к саморазряду аккумулятора-источника даже при отключенной нагрузке.
Данные теории и практики указывают на то, что ЭДС аккумулятора не зависит от размера пластин, но изменяется в зависимости от плотности электролита согласно эмпирической формуле:
Е=0,84 + g (15)
где g - плотность электролита при 15°, г/см3 ;