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直流內(nèi)阻與電池故障的關(guān)聯(lián)度

點(diǎn)擊次數(shù):1017 發(fā)布時(shí)間:2023-03-21

大家在日常使用中,不知道直流內(nèi)阻與電池故障的關(guān)聯(lián),下面我來為大家介紹一下:

度電化學(xué)理論中有個(gè)蘭斯三定律,其中之一就是:電池的極限放電能力表征了電池的實(shí)際容量。這個(gè)極限放電能力值,其實(shí)就是電池的短路放電能力,用電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)來分析,就是電池的雙電層電容所儲(chǔ)存的電荷,電池剛剛開始放電時(shí),在電池內(nèi)部通過帶電離子擴(kuò)散形成內(nèi)電流循環(huán)尚未建立起來之前,單單依靠電池的雙電層電容所儲(chǔ)存的電荷放電建立的外電路電流循環(huán)的參數(shù)值,這個(gè)極限值反應(yīng)了電池的雙電層電容所儲(chǔ)存的電荷量(對應(yīng)的就是電池正負(fù)極活性物質(zhì)表面積的大?。┖碗姵貎?nèi)的除電解液離子擴(kuò)散之外的直流電阻值,這個(gè)值,除了部分影響電池同時(shí)建立內(nèi)、外電路電流循環(huán)穩(wěn)定放電的故障因素(如電池初期失水、電解質(zhì)分層等)外,基本反應(yīng)了其他所有的故障因素,所以,業(yè)界普遍承認(rèn)反應(yīng)電池極限放電能力的直流內(nèi)阻、與電池故障的相關(guān)度為70%左右。

上面所說的直流內(nèi)阻,是電池在短路放電時(shí)的極限參數(shù),與便攜式指針表(或者某些電池依次短時(shí)間的小電流放電模式)檢測的電池直流內(nèi)阻有很大的差別,其一是指針表測試時(shí)人為引入的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電池的直流內(nèi)阻,這個(gè)引入的電阻稍有變化(如指針表與電池電極連接的端子間接觸電阻就是一個(gè)變化值),就足以掩蓋電池內(nèi)阻值;其二是由于受空間和散熱條件的限制,通過指針表進(jìn)行的電池放電,其電流和時(shí)間是受控制的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到短路極限值的要求,是不滿足蘭斯定律的,其與電池故障的關(guān)聯(lián)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于短路放電極限值下的70%。此外,對于大容量電池,電池的雙電層電容所儲(chǔ)存的電荷都是以法拉為單位來計(jì)量的,用這種方法放出的電量往往只能達(dá)到雙電層電容所儲(chǔ)存的電量的幾分之一,這就是指針表內(nèi)阻計(jì)測試的電池內(nèi)阻一致性很好,卻無法有效檢測出故障電池的原因,除非是電池壞死(壞死是指電池從浮充充滿電的狀態(tài)起剛剛開始放電時(shí),這個(gè)電池的電壓就大幅低于其他電池了,這種就不是什么落后電池了),導(dǎo)致其雙電層電容所儲(chǔ)存的電荷只有正常值的幾分之一了,那些中間狀態(tài)和本身就是直流內(nèi)阻檢測關(guān)聯(lián)度70%以外的故障,是根本發(fā)現(xiàn)不了的。一種消除引入電阻影響的變通方法是每個(gè)單體電池分別對固定的負(fù)載模塊大電流放電,觀察測試的直流內(nèi)阻長期的變化,這種方法被美國Alber和國內(nèi)的某些企業(yè)長期使用,缺點(diǎn)是設(shè)備體積巨大,連線復(fù)雜,目前已逐步放棄而轉(zhuǎn)向我們目前采用的分布式小模塊的監(jiān)測方式。

要提高電池故障的檢測關(guān)聯(lián)度,不但要檢測電池的內(nèi)阻,還需要分析電池的電極反應(yīng)過程,利用系統(tǒng)本身負(fù)載作小于10%的淺放電過程即可,這也解決了放電所需負(fù)載和負(fù)載的散熱問題,這樣綜合電池淺放電中的動(dòng)態(tài)直流內(nèi)阻和電極反應(yīng)過程中動(dòng)力學(xué)參數(shù)的分析,可以大大提高測試方法與電池故障的關(guān)聯(lián)度。

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