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研究课题十二:影响蓄电池欧姆内阻变化的原因分析!

作者: 保定钰鑫电气 编辑: 钰鑫电气 来源: 保定钰鑫电气科技有限公司 发布日期: 2019.07.22
信息摘要:
蓄电池欧姆内阻与其失效有关,并且通过电池欧姆内阻能预测其放电性能。 对于影响电源系统的电池变坏, 欧姆内阻测试相当有效。现场测试的数据表明,…

近几年来,随着经济的持续快速发展,电力、通讯、计算机等基础产业发展十分迅速,这些行业对蓄电池的需求日益增长。蓄电池监测厂家的出现代表着蓄电池监测模块趋近于成熟,请听钰鑫电气小编接下来为您分析蓄电池欧姆内阻产生变化的原因!

通常备电电池在自然劣化,影响因素较多的就是欧姆内阻变化:

腐蚀 随栅板和汇流排的腐蚀,金属导电回路变化,使欧姆内阻增大。
栅板 腐蚀和长年使用会导致活性物质从栅板上脱落,使欧姆内阻增大。
硫化(过放) 随一部份活性物质硫化(硫酸铅块状结晶),涂膏的电阻亦增加。
电池干涸(过充) 由于阀控电池无法加水,失水可能使电池内阻增加。
制造 制造缺陷,如铸铅和涂膏,都能导致高的金属电阻发生问题。
充电状态 从浮充状态到20%容量的放电,几乎不影响欧姆内阻。实验表明20%的放电对欧姆内阻的影响小于3%。
温度

高低温温对电池欧姆内阻影响都很巨大,具体说39℃以内的高温对电池欧姆内阻影响还不算大,超过39℃以及低温到 18℃以下时温度对蓄电池内阻的影响电池将会变得很明显。

图1、图2、图3表明每类问题与电池性能的关系:

蓄电池内阻监测

图1是一条典型放电曲线,放电同时出现电压跌落,即是受电池欧姆内阻影响,紧随电压的指数下降,继而出现向上恢复后达到稳定,电压稳定后的电压变化由电化学反应决定,是受活性物质和酸液的影响。 

蓄电池内阻监测

图2是同样倍率的放电, 电池具有较高的金属欧姆内阻 (因为铸铅或单体之间连接问题)。图中显示容量损失导致欧姆内阻增加,放电的电流超大,电压下降幅度越大,放电容量越低。

图3和图1是同样的电池, 因为在电化学回路上的问题 (涂膏、电解质和隔膜问题)导致放电容量下降,但在放电初期差异很小金属电阻方面的问题是潜在的较大危险,极可能导致放电时单体的爆裂。这类问题导致母线电压急剧下降,在毫无准备的情况下造成直流系统的崩溃。电化学的问题影响电池容量和供电维持时间,涂膏和电解质是整个内阻中很小的一部份,不细微监测其变化可能难于察觉。

蓄电池内阻监测

庆幸的是,涂膏和涂膏与栅板的电阻随电池的老化而增大,因此,老化的问题可以轻易检测出来。在现场收集了一些数据,结果表明,欧姆内阻比基准值高出 50%的电池,不能通过标准的容量测试,这一点是确实无疑的。结果亦表明,开口电池往往成组的损坏,而 VRLA电池是一个接一个地失效。

使用 3~4 年的蓄电池组,各个欧姆内阻值分布高于基线值的0~100%也是常事。用欧姆内阻测试来考核电池的状况是一种相当可靠的方法。蓄电池欧姆内阻与其失效有关,并且通过电池欧姆内阻能预测其放电性能。 对于影响电源系统的电池变坏, 欧姆内阻测试相当有效。现场测试的数据表明,个别电池的欧姆内阻偏离平均值的25%时,就应该做一次放电容量测试了。将温度传感器置于电池表面可以发现电池过热,从而及时发现电池运行过程的异常。

保定钰鑫电气科技有限公司专注蓄电池监测类产品的质量和研发,通过与华北电力大学、河北大学等科研院所的合作,专注产品的质量、拓宽产品应用范围,研发出适合不同领域、不同环境的蓄电池在线监测系统,从而满足用户的个性化定制需求。如果贵公司想定制蓄电池监测接入方案,欢迎点击客服或电话咨询。

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