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铅酸蓄电池内阻的测量

发布时间:2021-09-29

       电池内阻包括欧姆电阻(RΩ)和极化电阻(Rr)。其中欧姆电阻是由于导电不好所带来的电阻,如离子导电(电解质溶液、隔膜)电阻和电子导电(活性物质、板栅、极柱)电阻。而极化电阻包括电化学极化和浓度极化(液相传质、活性物质中的沸电子传质)等。

       蓄电池的内阻不是常数,在充、放电过程中随时间不断变化,这是因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断变化。VRLA电池的内阻很小,2V/100A·h单体电池的内阻约0.5~0.9mΩ。在小电流放电时可以忽略,在大电流放电时电压降损失可达百毫伏,必须重视。

       影响VRLA电池内阻的因素较多,放电过程中形成的硫酸铅是不良导体,能增加极板的电阻。在VRLA电池放电开始后,其内阻缓慢增加,而当接近放电终期时则急剧增加,其值达到开始时的2~3倍。

       充电开始时内阻较高,到气体析出之前其值缓慢下降,开始析出气体时有暂时的上升,这是由于极化的缘故。当充电停止后,内阻仍继续下降一定时间,这是因为硫酸浓度逐渐均匀的过程,以及活性物质上的气体层由逐渐消失过程。

       正极板和负极板极化所引起的内阻取决于电极材料、所含添加剂以及放电电流大小等因素。正极板通常表现为浓度极化较大,但负极板在低温、大电流条件下易于钝化,严重影响电池性能。极板电阻随电流容量增加所占比例增大。

       H2SO4的电阻率是温度和浓度的函数,在-20~30℃之间最小电阻率相对应的浓度为27%~31.5%,根据各类型电池的使用条件,一般均选择最小电阻率的范围。

       隔板电阻是隔板性能的重要参数,也是影响电池启动性能和低温性能的主要因素之一。AGM隔板本身是绝缘体,隔板的电阻实际上与隔板的吸酸量、孔径大小及曲折程度有关。

       极柱、连接条和汇流排的电阻依赖于所使用的金属材料和几何尺寸。为了节约金属材料,提高电池质量比能量和减少电压降损失、要进来设计成短距离传导电流,如偏极柱、跨桥式连接和穿壁焊连接等。

       温度对电池内阻影响较大,在0~30℃环境温度下放电,电池的内阻随温度升高而减小,同时电解液中H+和HSO4的扩散速率也较高,降低了浓差极化的影响。当环境温度降至0℃下时,温度没降低10℃,内阻增大15%左右,因为硫酸溶液黏度变大,增大了硫酸溶液的电阻率,而且加重了电极极化,蓄电池放电率会明显减少。

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