在日常维护与使用过程,希望了解电池的容量情况,或者在线运行的电池荷电状态,可以通过电池内阻变化推知电池容量。 (l)电池内阻的产生 电池内阻的组成大致分为欧姆内阻和极化内阻。欧姆内阻主要由极板、极柱、电解液、隔板的电阻构成;极化内阻是化学极化与浓差极化的电阻。当蓄电池完全充足电后,这时内阻最小,内阻随放电量增加而增大,利用这一特性,测定电池内阻可以了解电池荷电程度。 ①隔膜内阻铅酸蓄电池内都有隔膜,隔膜都有电阻,比如阀控密封铅酸蓄电池通常有两类:超细玻纤垫(AGM)为隔膜,另外就是胶体电解液应用PE或其他塑胶质隔板。AGM作为隔膜的阀控密封铅酸蓄电池,内阻受到装配压缩比的影响,一般来说阀控密封铅酸蓄电池比普通电池内阻要低。AGM隔板构成的内阻受到下列因素影响。 a.电解液饱和度当AGM中吸液的饱和度为80%-100%,其电池内阻最低。随着饱和度降低60%-80肠时,电池内阻明显增大,当饱和度在60%以下,电池的内阻进一步增大。AGM中电解液的饱和度因放电深度、单向阀开阀压设置、密封泄漏等而改变。比如开阀压设置过低,易开阀,开阀次数频繁,放电深度很大,有某些密封处漏液等,这样会加速失水,AGM中饱和度下降,隔膜电阻就增大。 b.AGM的高度当电池高度太大,AGM中由于芯吸作用,电解液分布就出现上稀下浓现象,即浓差层化现象。此外放电也造成电解液分布不均匀。 c.AGM厚度压缩后可改变AGM厚度与孔隙率,但总的表面积会增加,因而电阻变小。毕竟在充放电过程中,AGM压缩比会改变,AGM所处的压力情况有差异,电阻也是不均匀分布,电池内阻也会变化。 ②电池装配工艺电池组装时,极群的焊接、极柱的材质及截面、极柱与汇流排的焊接质量等都影响电池内阻,因此必须确定组装工艺到位,以减少电池的接触电阻(欧姆电阻)。 ③工作电流在放电过程,极板活性物质由导电性较好的PbO2及Pb会生成导电性较差的PbSO4,使活性物质电阻增大。又由于PbSO4层使活性物质的孔隙率减少,降低了硫酸电解液中H+与SO42-矛一向极板内部的扩散速度,因而增大了浓差极化;同时PbSO.层又减少了活性物质与硫酸的反应面积,因而增大了电化学极化。由于浓差极化与电化学极化作用结果形成极化电阻。还有硫酸浓度随放电深度增加而越来越稀,使电池欧姆电阻增大。 当放电电流增大,在电池内两极的PbSO4层迅速增厚,电池内阻显著增大。放电后电池电阻比全荷电时高2-3倍,阀控密封电池的内阻比普通富液式电池的内阻要低。 |