密封鉛酸蓄電池內(nèi)阻分析報告(存儲版)
【正文】 電池的設(shè)計和生產(chǎn)工藝決定了蓄電池組的固有可靠性，電池組的使用維護(hù)則是保證了蓄電池組的可靠性。 端電壓 端電壓是電池中有電流流過（充電或放電）即有電極反應(yīng)進(jìn)行時的電壓，比如浮充電壓、均充電壓、放電電壓等，它是電極體系的熱力學(xué)和動力學(xué)狀態(tài)的綜合反映。 注酸量 閥控式密封鉛蓄電池是貧液設(shè)計，電池的放電容量常常受酸量控制，因而其浮充電壓時電池的注酸量非常敏感。前一要求通常是可以滿足的，后一要求在電池壽命中后期是比較難達(dá)到的。 電池周圍環(huán)境溫度升高 在夏天或野外，氣溫會升得較高，超過35℃以上，此時浮充電流就相應(yīng)增加。當(dāng)然，如果電池出現(xiàn)硫酸鹽化或電池處于壽命后期，即使補(bǔ)加水也是無濟(jì)于事的。 ?。?）盡可能使環(huán)境溫度保持在20℃177。尤其是在均衡充電或補(bǔ)充充電時，由于充電電壓提高了，析氧量就增大，電池內(nèi)部壓力增大，一部分氧來不及復(fù)合就沖出單向閥外逃。一旦失水，電池放電容量就要下降。 生產(chǎn)工藝和原材料 個別早期失效電池的出現(xiàn)，一般是由于生產(chǎn)過程中的個別偶然因素引起的。1 電池早期失效 早期失效及其危害性 早期失效指的是一些閥控式密封鉛蓄電池組在使用過程中，只有數(shù)個月或1年其電容量就低于額定值的80％；或整組電池雖然普遍很好，但其中個別電池的性能急劇變差。從這些數(shù)據(jù)點的分布情況來看，似乎電池的電導(dǎo)跟放電時間存在線性相關(guān)的趨勢，但仔細(xì)一分析則會發(fā)現(xiàn)存在問題?！ ??？梢钥闯?，在剩余容量高于40%的區(qū)間內(nèi)，電池內(nèi)阻幾乎沒有變化，而且?guī)缀醪皇芊烹婋娏鞯挠绊?；?dāng)剩余容量小于40%時，電池內(nèi)阻卻明顯增大，而且放電電流越小，電池內(nèi)阻增加越快。這是由于f＞200Hz時電池的感抗太大，f＜10Hz時要求測量用的電容太大。但電池內(nèi)阻突然增大或電導(dǎo)突然減小時，則預(yù) 示著電池壽命即將終止。造成上述現(xiàn)象的原因看來首先在于目前用電導(dǎo) 儀測得的電池“電導(dǎo)”的含義不夠明確， 它既包含了電池歐姆內(nèi)阻的影響，又包含了變化著的濃差極化電阻的作用。在電池剩余容量與內(nèi)阻之間 沒有找到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。再者從(1)式可以看出，電池中有恒定電流流過時， 其端電位是隨時間而變化的，不同的時刻測得的電位變化中包含了不同的成分，因而用本方 法測得的電池內(nèi)阻是隨交流信號的頻率而變化的。 試驗結(jié)果表明［1～2］，當(dāng)電池以恒電流I放電時，～1ms內(nèi)電位的 變化 △V1，則由RΩ＝△V1/I即可算出電池的歐姆內(nèi)阻?！ W姆內(nèi)阻RΩ包括電池內(nèi)部的電極、隔膜、電解液、連接條和極柱等全部零部件的電 阻。目前進(jìn)口的和國產(chǎn)的用于在線測量電池內(nèi)阻的VRLA電導(dǎo)測試儀已在一些部門得到應(yīng)用。于是人們希望通過檢測電池內(nèi)阻的辦法來識別和預(yù)測電池的性能。由(1)式 可知， 宏觀上測出的電池內(nèi)阻(即穩(wěn)態(tài)內(nèi)阻)R是由3部分組成的：歐姆內(nèi)阻RΩ、濃差極 化內(nèi)阻Rc和活化極化內(nèi)阻Re?！ ∮纱丝磥?，在電池中有階躍電流I流過時，電位就要發(fā)生變化；只要測出t→0時電 池電位的變化△V，就可以算出電池的歐姆內(nèi)阻?！ ∮捎陔姵刂械碾姌O是多孔性的，而且又是多片電極緊密并聯(lián)在一起的，它的交流阻抗等效電 路極其復(fù)雜，至今尚無法從理論上精確地解決，只能根據(jù)在平板電極上得到的理論分析結(jié)果 近似地處理電池中的多孔性電極問題。此結(jié)果跟文 獻(xiàn)［2］中觀察到的相似，即密封鉛蓄電池在使用過程中(電池容量高于80%)，其內(nèi)阻改變很 ??；一旦電池內(nèi)阻有了顯著變化，則電池的壽命也即告終止了。 表2 電導(dǎo)法對在線電池的測試結(jié)果 電池號 電壓 /V 電導(dǎo)/kS 放 電 充 電 電 壓/V 電導(dǎo)/kS 電壓/V 電導(dǎo)/kS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 S S/ 從表2數(shù)據(jù)可以看出：①電池的電導(dǎo)跟電壓之間沒有對應(yīng)的關(guān)系，②同一組電池的各個 電導(dǎo)之間的離散程度遠(yuǎn)大于電壓之間的離散程度，③對同樣的2V/300Ah電池，不同作者 用不同電導(dǎo)儀測試的結(jié)果會相差1倍以上?！ ?或電導(dǎo))跟電池容量之間沒有觀察到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系，無法根據(jù)單個 電池的內(nèi)阻(或電導(dǎo))值去預(yù)測電池使用壽命。所用的電池是75Ah的鉛蓄電池，選取的交流信號頻率f=10～100Hz?！ D2給出了該電池內(nèi)阻與剩余容量的關(guān)系。被測的電池容量范圍為200～1000Ah，電池系統(tǒng)由3組并聯(lián)(每組24只電池)至18組并聯(lián)，電池荷電態(tài)為0～100%。既然這種電池是不允許繼續(xù)使用的，那么如此描繪失效電池的放電曲線有多大的實際意義呢 圖5示出168個1000Ah電池(7組)。 參考文獻(xiàn) ?。?］ Hampson N A,Sagr Karunathilaka,Leek impedance of electrical storage cells［J］.J Appl Electrochemistry,1980(10):3～11 ?。?］ Gopikanth M L,Sathyanarayana parameters and the state of charge.Ⅱ lead acid battery［J］.J Appl Electrochemistry，1979，(9):369～379 ?。?］ 桂長清，［J］.電源技術(shù)，1984
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1