密封鉛酸蓄電池內(nèi)阻分析報告(完整版)
【正文】 池內(nèi)阻。.. . . ..密封鉛酸蓄電池內(nèi)阻分析下載： 上傳時間：1126文件大?。?5k作者：桂長清 柳瑞華 然而這樣得到的電池內(nèi)阻并不是一個常數(shù)，它不但隨電池的工作狀態(tài)和環(huán)境條件而變，而且還因測試方法和測試持續(xù)時間而異。 2 電池內(nèi)阻的測量原理 直流法測電池歐姆內(nèi)阻 對于平板式單電極而言，當(dāng)有階躍電流i流過時，其電位就會隨時間t而變化，當(dāng) t ＞5105s時，電位變化η可用下式表示［1］： (2) 式中Cd表示電極附近雙電層電容值，io為交換電流密度，RΩ為電極歐 姆內(nèi)阻，N、R、T、F、n均為常數(shù)，其物理意義可參閱文獻［1］。由于其頻率較低，信號持續(xù)時間較長(100ms)，則測得的電阻值中既含有歐姆 內(nèi) 阻又含有變化著的濃差極化內(nèi)阻(此時活化極化內(nèi)阻忽略了)。雖然如此，但仍然得不到電池歐姆內(nèi)阻跟電池容量 (荷電態(tài))之間的嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。表2 中最下排的代表該組電池的電導(dǎo)或電壓的平均值；S表示它們的標(biāo)準(zhǔn)差，它代表了該組電池中 各單電池電導(dǎo)或電壓的離散程度。 這是因為電極的電位是電極表面熱力學(xué)和動力學(xué)狀態(tài)的直接反映，并且在測量過程中引入的誤差較電導(dǎo)測量要小，因而電池在充電或放電過程中(不是開路靜置時)電位的變化比較更能反映電池的狀態(tài)。近幾年來，國內(nèi)外一些電信設(shè)備生產(chǎn)廠家和論文作者，根據(jù)密封鉛蓄電池電導(dǎo)(或內(nèi)阻)跟容量或荷電態(tài)之間的某種相關(guān)關(guān)系，提出用電池電導(dǎo)測試儀在線檢測電池電導(dǎo)，來推斷電池的放電容量，預(yù)測電池使用壽命?！ D1 Rp、Rs和｜Z｜對荷電態(tài)關(guān)系 2 VRLA交流阻抗特性 文獻［4］報導(dǎo)了對6V／4Ah小型密封鉛蓄電池交流阻抗特性的測量結(jié)果?！ D3 GFM－840型VRLA內(nèi)阻隨變化曲線 從以上3種情況下不同時期的不同作者，采用不同的方法對不同型式的鉛蓄電池內(nèi)阻測試的結(jié)果可以看出：不論是用交流阻抗測試儀還是電池電導(dǎo)測試儀，所用的交流信號頻率如何，電池型式(開口的和密封的)、容量和工作狀態(tài)如何，雖然測得的鉛蓄電池內(nèi)阻值有差異，但它們卻有一個共同點，即鉛蓄電池的內(nèi)阻(或電導(dǎo))在荷電態(tài)高于50%時幾乎是沒有變化的；只有在荷電態(tài)低于50%時電池的內(nèi)阻才會迅速升高。 按照目前電導(dǎo)儀的使用說明，有人主張以電池容量達額定值80%時的電導(dǎo)值作為門限值，也有人主張以最高電導(dǎo)值的80%作為門限值(事實上這兩個數(shù)值是不同的)，低于該值的電池就是落后電池?！ ? 結(jié)論 ，當(dāng)電池荷電態(tài)高于50%時，其電導(dǎo)(或內(nèi)阻)基本上是沒有變化的；電導(dǎo)與容量之間不存在相關(guān)關(guān)系。 多組并聯(lián)使用的蓄電池組中若有一組電池失效，則在充電時會出現(xiàn)各組電池充電電流不勻（即偏流）現(xiàn)象。所以應(yīng)當(dāng)消除這一誤解，明確電池維護工作是延長電池壽命的關(guān)鍵性因素。 電池失水的原因 氣體復(fù)合不完全 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了氣體復(fù)合效率95％，實際上正常狀態(tài)下可以使復(fù)合效率達到97％～98％，也就是說總會有2％～3％的氧從電池內(nèi)部溜出來。 減少電池失水的措施 這一工作要由電池生產(chǎn)廠家和用戶協(xié)力進行，下邊只就維護過程提出幾點意見。因而對使用中的蓄電池組（容量均在80％以上）不能用電導(dǎo)（或內(nèi)阻）來估算電池容量，當(dāng)然也就不能預(yù)測電池的使用壽命。如此反復(fù)積累，將會導(dǎo)致電池出現(xiàn)熱失控?！ 。?）注意檢測電池溫度 氧復(fù)合反應(yīng)是在負(fù)極上進行的，因而負(fù)極的溫度應(yīng)當(dāng)最高；再者極柱和板柵是金屬，是熱的良導(dǎo)體，它對電池溫度升高的敏感性肯定比外殼要強，因而建議不斷監(jiān)測負(fù)極柱溫度，尤其是夏天或中午時，要特別注意電池溫度升高。 影響電池均勻的因素 電池原材料和半成品的規(guī)格和質(zhì)量 原材料中的有害雜質(zhì)會降低電池的浮充電壓，加速電池自放電。一旦電極體系確定了并且電解液濃度也確定了，那么電池的開路電壓也就確定了。 就閥控式密封鉛蓄電池而言，國內(nèi)外使用時間還不太長，積累的數(shù)據(jù)也不夠充分和系統(tǒng)，但就現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來看，新電池浮充電壓不穩(wěn)定，使用半年左右達到最佳狀態(tài)；在電池壽命中后期浮充電壓的均勻性就越來越差了，跟自由電解液鉛蓄電池有著同樣的趨勢?！ 。?）正確選擇并及時調(diào)整浮充電壓。寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易?！ 。?）盡可能使電池的環(huán)境溫度保持20℃～25℃。一旦電池的均勻性變差，即λ增大，則意味著該組電池已進入壽命后期，其放電容量也接近80％，電池組中就會出現(xiàn)落后電池。 對開口式鉛蓄電池而言，由于d跟電池容量之間有線性關(guān)系，因而可以利用（4）式估計電池的容量；但對密封鉛蓄電池而言都不太合適，因為有時會出現(xiàn)極板和隔板之間接觸不良而影響電池容量。 單向閥的開啟和關(guān)閉壓力 電池在長期使用過程中很難做到使單向閥的開啟和關(guān)閉壓力始終保持均勻一致。4 電池性能的劣化 對通信電池均勻性的要求 在YD／T799－1996《通信用閥控式密封鉛蓄電池技術(shù)要求和檢驗方法》中規(guī)定：通信用閥控式密封鉛蓄電池組中各單電池的開路電壓之差不大于20mV；在通信用閥控式密封鉛蓄電池的使用維護規(guī)定中，要求各單電池的浮充電壓之差應(yīng)當(dāng)在平均電壓的177。它不象開口式自由電解液鉛蓄電池可以在充電析氣時攪拌電解液，有利于散熱?！ 。?）適當(dāng)補加蒸餾水使用一段時間的閥控式密封鉛蓄電池，如果出現(xiàn)內(nèi)阻很快增加，那么可設(shè)法補加一些蒸餾水，電池容量將會有所改善。因而必須根據(jù)電源系統(tǒng)負(fù)荷電流大小、停電頻次以及電池溫度和電池組新舊程度及時調(diào)整浮充電壓。如果電池灌酸量太多，則氣體復(fù)合效率會進一步降低。如果各個電池放電終止前的電壓差別不大，比較均勻，則本組
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