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研究課題十二:影響蓄電池歐姆內阻變化的原因分析!

作者: 保定鈺鑫電氣 編輯: 鈺鑫電氣 來源: 保定鈺鑫電氣科技有限公司 發布日期: 2019.07.22
信息摘要:
蓄電池歐姆內阻與其失效有關,并且通過電池歐姆內阻能預測其放電性能。 對于影響電源系統的電池變壞, 歐姆內阻測試相當有效。現場測試的數據表明,…

近幾年來,隨著經濟的持續快速發展,電力、通訊、計算機等基礎產業發展十分迅速,這些行業對蓄電池的需求日益增長。蓄電池監測廠家的出現代表著蓄電池監測模塊趨近于成熟,請聽鈺鑫電氣小編接下來為您分析蓄電池歐姆內阻產生變化的原因!

通常備電電池在自然劣化,影響因素較多的就是歐姆內阻變化:

腐蝕 隨柵板和匯流排的腐蝕,金屬導電回路變化,使歐姆內阻增大。
柵板 腐蝕和長年使用會導致活性物質從柵板上脫落,使歐姆內阻增大。
硫化(過放) 隨一部份活性物質硫化(硫酸鉛塊狀結晶),涂膏的電阻亦增加。
電池干涸(過充) 由于閥控電池無法加水,失水可能使電池內阻增加。
制造 制造缺陷,如鑄鉛和涂膏,都能導致高的金屬電阻發生問題。
充電狀態 從浮充狀態到20%容量的放電,幾乎不影響歐姆內阻。實驗表明20%的放電對歐姆內阻的影響小于3%。
溫度

 高低溫溫對電池歐姆內阻影響都很巨大,具體說39℃以內的高溫對電池歐姆內阻影響還不算大,超過39℃以及低溫到 18℃以下時溫度對蓄電池內阻的影響電池將會變得很明顯。

圖1、圖2、圖3表明每類問題與電池性能的關系:

蓄電池內阻監測

 圖1是一條典型放電曲線,放電同時出現電壓跌落,即是受電池歐姆內阻影響,緊隨電壓的指數下降,繼而出現向上恢復后達到穩定,電壓穩定后的電壓變化由電化學反應決定,是受活性物質和酸液的影響。 

蓄電池內阻監測

 圖2是同樣倍率的放電, 電池具有較高的金屬歐姆內阻 (因為鑄鉛或單體之間連接問題)。圖中顯示容量損失導致歐姆內阻增加,放電的電流超大,電壓下降幅度越大,放電容量越低。

 圖3和圖1是同樣的電池, 因為在電化學回路上的問題 (涂膏、電解質和隔膜問題)導致放電容量下降,但在放電初期差異很小金屬電阻方面的問題是潛在的較大危險,極可能導致放電時單體的爆裂。這類問題導致母線電壓急劇下降,在毫無準備的情況下造成直流系統的崩潰。電化學的問題影響電池容量和供電維持時間,涂膏和電解質是整個內阻中很小的一部份,不細微監測其變化可能難于察覺。

蓄電池內阻監測

 慶幸的是,涂膏和涂膏與柵板的電阻隨電池的老化而增大,因此,老化的問題可以輕易檢測出來。在現場收集了一些數據,結果表明,歐姆內阻比基準值高出 50%的電池,不能通過標準的容量測試,這一點是確實無疑的。結果亦表明,開口電池往往成組的損壞,而 VRLA電池是一個接一個地失效。

使用 3~4 年的蓄電池組,各個歐姆內阻值分布高于基線值的0~100%也是常事。用歐姆內阻測試來考核電池的狀況是一種相當可靠的方法。蓄電池歐姆內阻與其失效有關,并且通過電池歐姆內阻能預測其放電性能。 對于影響電源系統的電池變壞, 歐姆內阻測試相當有效。現場測試的數據表明,個別電池的歐姆內阻偏離平均值的25%時,就應該做一次放電容量測試了。將溫度傳感器置于電池表面可以發現電池過熱,從而及時發現電池運行過程的異常。

保定鈺鑫電氣科技有限公司專注蓄電池監測類產品的質量和研發,通過與華北電力大學、河北大學等科研院所的合作,專注產品的質量、拓寬產品應用范圍,研發出適合不同領域、不同環境的蓄電池在線監測系統,從而滿足用戶的個性化定制需求。如果貴公司想定制蓄電池監測接入方案,歡迎點擊客服或電話咨詢。

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