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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(ji): 鈺鑫(xin)電氣 來源: 保定(ding)鈺鑫電氣科技有限(xian)公司 發布日期(qi): 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(ting)鈺鑫電(dian)氣小(xiao)編接下來為您(nin)分析(xi)蓄電(dian)池歐姆內(nei)阻產生變化的原因(yin)!

通(tong)常(chang)備(bei)電電池在自然劣化,影(ying)響因素較多(duo)的就(jiu)是歐姆(mu)內(nei)阻變(bian)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(wen)溫(wen)對(dui)電池(chi)歐姆(mu)內(nei)(nei)阻(zu)影(ying)響都很巨(ju)大(da),具體說(shuo)39℃以內(nei)(nei)的高溫(wen)對(dui)電池(chi)歐姆(mu)內(nei)(nei)阻(zu)影(ying)響還不算大(da),超過39℃以及低溫(wen)到 18℃以下時(shi)溫(wen)度(du)對(dui)蓄電池(chi)內(nei)(nei)阻(zu)的影(ying)響電池(chi)將會(hui)變(bian)得(de)很明顯。

圖1、圖2、圖3表(biao)明(ming)每(mei)類問題與電(dian)池性能的關系:

蓄電池內阻監測

圖1是一條典型放電(dian)曲線,放電(dian)同時出(chu)現電(dian)壓(ya)(ya)跌落,即是受(shou)電(dian)池歐(ou)姆內阻影響,緊隨電(dian)壓(ya)(ya)的(de)指數下(xia)降,繼而出(chu)現向上恢復后達到(dao)穩定(ding),電(dian)壓(ya)(ya)穩定(ding)后的(de)電(dian)壓(ya)(ya)變化由(you)電(dian)化學(xue)反應決定(ding),是受(shou)活(huo)性(xing)物質和酸液的(de)影響。 

蓄電池內阻監測

圖(tu)2是同樣倍率(lv)的放電(dian), 電(dian)池具有較高的金屬歐(ou)(ou)姆內阻 (因(yin)為鑄鉛或單(dan)體(ti)之間連(lian)接問題)。圖(tu)中顯示(shi)容量(liang)損(sun)失(shi)導致歐(ou)(ou)姆內阻增加,放電(dian)的電(dian)流超大(da),電(dian)壓下降幅度(du)越大(da),放電(dian)容量(liang)越低。

圖3和(he)(he)圖1是同樣的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池, 因為在(zai)電(dian)(dian)(dian)化學回路上的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti) (涂膏、電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)和(he)(he)隔膜問(wen)題(ti))導致(zhi)放電(dian)(dian)(dian)容(rong)量(liang)下降,但在(zai)放電(dian)(dian)(dian)初期差(cha)異很小金屬電(dian)(dian)(dian)阻方面的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)是潛在(zai)的(de)(de)(de)(de)較大危險(xian),極可能導致(zhi)放電(dian)(dian)(dian)時(shi)單體的(de)(de)(de)(de)爆裂。這類(lei)問(wen)題(ti)導致(zhi)母線電(dian)(dian)(dian)壓急劇下降,在(zai)毫無準備的(de)(de)(de)(de)情況下造(zao)成(cheng)直流系統(tong)的(de)(de)(de)(de)崩(beng)潰(kui)。電(dian)(dian)(dian)化學的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)影響電(dian)(dian)(dian)池容(rong)量(liang)和(he)(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)維持時(shi)間,涂膏和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)是整個(ge)內阻中很小的(de)(de)(de)(de)一(yi)部份,不細微監(jian)測其(qi)變化可能難(nan)于察覺。

蓄電池內阻監測

慶幸的(de)(de)(de)是(shi),涂(tu)(tu)膏(gao)和(he)涂(tu)(tu)膏(gao)與柵(zha)板的(de)(de)(de)電(dian)阻隨(sui)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)老化(hua)而增大,因此(ci),老化(hua)的(de)(de)(de)問題(ti)可以輕易檢測(ce)出(chu)(chu)來(lai)。在現場收集了一(yi)(yi)些數據,結果表(biao)明,歐姆內阻比基(ji)準值(zhi)高(gao)出(chu)(chu) 50%的(de)(de)(de)電(dian)池(chi),不能(neng)通(tong)過標準的(de)(de)(de)容量測(ce)試,這一(yi)(yi)點是(shi)確實無(wu)疑的(de)(de)(de)。結果亦表(biao)明,開口電(dian)池(chi)往往成組的(de)(de)(de)損壞,而 VRLA電(dian)池(chi)是(shi)一(yi)(yi)個接(jie)一(yi)(yi)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(yu)其(qi)失效有(you)關,并且通過(guo)(guo)電(dian)池(chi)歐姆(mu)(mu)內(nei)(nei)阻能預測其(qi)放電(dian)性能。 對于影(ying)響電(dian)源(yuan)系統的(de)(de)電(dian)池(chi)變壞, 歐姆(mu)(mu)內(nei)(nei)阻測試相當有(you)效。現場測試的(de)(de)數據(ju)表明,個別(bie)電(dian)池(chi)的(de)(de)歐姆(mu)(mu)內(nei)(nei)阻偏離平均值的(de)(de)25%時,就應該做(zuo)一次放電(dian)容量測試了。將溫度傳(chuan)感(gan)器置于電(dian)池(chi)表面可以發(fa)現電(dian)池(chi)過(guo)(guo)熱,從而及時發(fa)現電(dian)池(chi)運行過(guo)(guo)程的(de)(de)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(zu)用戶的個性化定制(zhi)需求。如果(guo)貴公司想定制(zhi)蓄(xu)電池監測接入方(fang)案,歡迎點擊客服或電話咨(zi)詢(xun)。

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