在日常維護(hù)與使用過程,希望了解電池的容量情況,或者在線運(yùn)行的電池荷電狀態(tài),可以通過電池內(nèi)阻變化推知電池容量。 (l)電池內(nèi)阻的產(chǎn)生 電池內(nèi)阻的組成大致分為歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。歐姆內(nèi)阻主要由極板、極柱、電解液、隔板的電阻構(gòu)成;極化內(nèi)阻是化學(xué)極化與濃差極化的電阻。當(dāng)蓄電池完全充足電后,這時(shí)內(nèi)阻最小,內(nèi)阻隨放電量增加而增大,利用這一特性,測定電池內(nèi)阻可以了解電池荷電程度。 ①隔膜內(nèi)阻鉛酸蓄電池內(nèi)都有隔膜,隔膜都有電阻,比如閥控密封鉛酸蓄電池通常有兩類:超細(xì)玻纖墊(AGM)為隔膜,另外就是膠體電解液應(yīng)用PE或其他塑膠質(zhì)隔板。AGM作為隔膜的閥控密封鉛酸蓄電池,內(nèi)阻受到裝配壓縮比的影響,一般來說閥控密封鉛酸蓄電池比普通電池內(nèi)阻要低。AGM隔板構(gòu)成的內(nèi)阻受到下列因素影響。 a.電解液飽和度當(dāng)AGM中吸液的飽和度為80%-100%,其電池內(nèi)阻最低。隨著飽和度降低60%-80腸時(shí),電池內(nèi)阻明顯增大,當(dāng)飽和度在60%以下,電池的內(nèi)阻進(jìn)一步增大。AGM中電解液的飽和度因放電深度、單向閥開閥壓設(shè)置、密封泄漏等而改變。比如開閥壓設(shè)置過低,易開閥,開閥次數(shù)頻繁,放電深度很大,有某些密封處漏液等,這樣會(huì)加速失水,AGM中飽和度下降,隔膜電阻就增大。 b.AGM的高度當(dāng)電池高度太大,AGM中由于芯吸作用,電解液分布就出現(xiàn)上稀下濃現(xiàn)象,即濃差層化現(xiàn)象。此外放電也造成電解液分布不均勻。 c.AGM厚度壓縮后可改變AGM厚度與孔隙率,但總的表面積會(huì)增加,因而電阻變小。畢竟在充放電過程中,AGM壓縮比會(huì)改變,AGM所處的壓力情況有差異,電阻也是不均勻分布,電池內(nèi)阻也會(huì)變化。 ②電池裝配工藝電池組裝時(shí),極群的焊接、極柱的材質(zhì)及截面、極柱與匯流排的焊接質(zhì)量等都影響電池內(nèi)阻,因此必須確定組裝工藝到位,以減少電池的接觸電阻(歐姆電阻)。 ③工作電流在放電過程,極板活性物質(zhì)由導(dǎo)電性較好的PbO2及Pb會(huì)生成導(dǎo)電性較差的PbSO4,使活性物質(zhì)電阻增大。又由于PbSO4層使活性物質(zhì)的孔隙率減少,降低了硫酸電解液中H+與SO42-矛一向極板內(nèi)部的擴(kuò)散速度,因而增大了濃差極化;同時(shí)PbSO.層又減少了活性物質(zhì)與硫酸的反應(yīng)面積,因而增大了電化學(xué)極化。由于濃差極化與電化學(xué)極化作用結(jié)果形成極化電阻。還有硫酸濃度隨放電深度增加而越來越稀,使電池歐姆電阻增大。 當(dāng)放電電流增大,在電池內(nèi)兩極的PbSO4層迅速增厚,電池內(nèi)阻顯著增大。放電后電池電阻比全荷電時(shí)高2-3倍,閥控密封電池的內(nèi)阻比普通富液式電池的內(nèi)阻要低。 |