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蓄电池内阻的测试与重要性

蓄电池内阻

一个蓄电池的内阻通常作为特征参数列出。率放电的蓄电池,其内阻一定很低,否则电流导致的电压降会过早地限制电池的放电。使用内阻的另一个应用领域是测量导电率,在最近几年,测量导电率作为测定固定型阀控铅酸蓄电池状态的工具引起较大的关注。因为电池内阻不是简单的欧姆电阻,必须要仔细地考虑“内阻”一词的含义。电子迁越步骤或电子迁越反应是以电流-电压曲线显示其特征的。电流与电压之间不是线性关系。因此测量一个蓄电池所得到的内阻,不是一个欧姆电阻,而是取决于电流○正向反应和逆向反应的电流-电压曲线不是对称的。因此,进行放电反应时蓄电池的内阻是不同于进行充电反应时的内阻。一般情况下,内阻值是指蓄电池放电时的内阻。内阻的大小取决于蓄电池的充电状态。在低温下,由于导电率降低和动力学参数的阻滞作用,内阻为此,一个蓄电池的内阻值只能是近似值的,其大小取决于测定方法。一部分内阻是板栅的电阻。

直流方法

在蓄电池实践中,经常使用直流方法测量蓄电池内阻。这个方法是通过测量不同负载下的端电压来确定的蓄电池内阻的(直流内阻)。蓄电池用电流i,放电几秒钟,测得电压。然后,放电电流增加至,蓄电池电压降至。

可以按下列公式计算R;:

R = 5 트= 트

(3.11)

公式是确定一个欧姆电阻常用的办法,但在蓄电泡中,测试结果取决于所用电流i和iz以及它们之间的差值,要得到与实际应用有关的,电流i;和i的大小要随电池的型号而定

按公式(3.11)所测定的内阻R.包括了电极和电解液内的欧姆电阻,以及电极与电解液之间相界面的过电位。式(3.11)只能用于放电反应,因为它意味着与欧姆电位降相比,过电位相对很小。对于放电反应是成立的。随着充电的进行,过电位增加,特别是氢析出和氧析出的高过电位将导致一个相应高的内阻,其大小强烈依从于电流的大小而定。

短路电流

当一个单体电池或蓄电池的两个端子(不当心)相互联接时,就会有短路电流流过。短路电流是由蓄电池的内阻决定的。短路电流是一个动力学参数,随着放电的进行很快降低。所公布的数值总是指完全充电的蓄电池。测量方法是按关系曲线,并将所得到的直线外推至零电压,(近似)测出短路电流。

短路电流代表了蓄电池能够提供的,并且在短时间内流过用电器的最大电流。短路电流值有助于估算连结蓄电池保险丝的尺寸。

交流方法;电池阻抗;电池电导当频率为ω的正弦波交流电流过蓄电池时,其复数阻抗由三部分组成。这是一个与频率相关的复数电阻。蓄电池的电感很小(约为mH或nH),一般可以忽略不计。由于活性物质的表面积大,蓄电池的双层电容相当高。每平方厘米的真实表面积的电容为10yF,每Ah容量蓄电池的电容可达法拉级。(通常不能与电化学反应引起的电容量严格区分开来。)

在电化学研究中,经常使用交流方法测量一个反应的动力学参数。其方法是将测量得到的阻抗值与等效电路图计算出的阻抗值进行比较而得出的。低频下的测量实际上与扩散过程和浓差过电位有关。整个阻抗测量的分析是相当困难的,并需要适用于专门测量的复杂的计算程序。原因之一是没有通用的等效电路图用于描述一个电极界面的特性。如果这个方法用于整个电池,甚至电池组,情况将是非常复杂的,因为很难将正电极和负电极的影响和所有其他不同零件的影响分开。

正因为如此,实际上蓄电池的阻抗测量一般只限于几个固定频率进行测量。经常用lkHz进行电阻的测量,并且使用复数电阻的实数分量作为“阻抗”或“电导”。因为在这样的频率下,Cm.数值较高,测量得到的主要是欧姆电阻。用交流方法测量的优点之一是测量时蓄电池不用放电。

随着放电的进行,可以看到内阻增加。这部分是由酸稀释引起的,但主要是因活性物质的导电性减小所致。

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