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蓄電池內(nèi)阻分析儀
簡(jiǎn)要描述:蓄電池內(nèi)阻分析儀通過對(duì)電池按照一定的電流進(jìn)行放電,同時(shí)測(cè)量電池兩端電壓降,得到蓄電池內(nèi)阻的測(cè)量方法。
更新時(shí)間:2024-07-17
產(chǎn)品型號(hào):BDC-60
廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
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品牌 | 其他品牌 | 產(chǎn)地類別 | 國(guó)產(chǎn) |
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類型 | 數(shù)字式電阻測(cè)試儀 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 化工,生物產(chǎn)業(yè),能源,電氣,綜合 |
蓄電池內(nèi)阻分析儀電化學(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(duì)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(cè)的電池直流內(nèi)阻有很大的差別,其一是指針表測(cè)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(duì)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(cè)試的電池內(nèi)阻一致性很好,卻無法有效檢測(cè)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(cè)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(duì)固定的負(fù)載模塊大電流放電,觀察測(cè)試的直流內(nèi)阻長(zhǎng)期的變化,這種方法被美國(guó)Alber和國(guó)內(nèi)的某些企業(yè)長(zhǎng)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(cè)方式。
要提高電池故障的檢測(cè)關(guān)聯(lián)度,不但要檢測(cè)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(cè)試方法與電池故障的關(guān)聯(lián)度。
蓄電池內(nèi)阻分析儀常見方法有交流放電法、直流放電法、開路電壓法、密度法等四種方法,但是基于我們一般都是蓄電池充滿電的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量,為保證測(cè)試精度便捷性,我們通常選用交流放電法、直流放電法......
(1)交流注入法:交流法通過對(duì)蓄電池注入一個(gè)恒定的交流電流信號(hào)IS,測(cè)量出蓄電池兩端的電壓響應(yīng)信號(hào)Vo,以及兩者的相位差,由阻抗公式來確定蓄電池的內(nèi)阻R。該方法不需對(duì)蓄電池進(jìn)行放電,可以實(shí)現(xiàn)安全在線檢測(cè)電池內(nèi)阻,故不會(huì)對(duì)蓄電池的性能造成影響。但該方法要測(cè)量交流電流信號(hào)Is,電壓響應(yīng)信號(hào)Vo,以及電壓和電流之間的相位差
(2)直流放電法:直流放電法就是通過對(duì)電池進(jìn)行瞬間大電流放電,測(cè)量電池上的瞬間電壓降,通過歐姆定律計(jì)算出電池內(nèi)阻。雖然這種方法在實(shí)踐中也得到了廣泛的應(yīng)用,但是它也存在一些缺點(diǎn)。如用該方法對(duì)蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行檢測(cè)必須是在靜態(tài)或是脫機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行,無法實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量。而且大電流放電會(huì)對(duì)蓄電池造成較大的損害,從而影響蓄電池的容量及壽命。
(3)開路電壓法:開路電壓法是通過測(cè)量蓄電池的端電壓來估計(jì)蓄電池內(nèi)阻,精度很差,甚至得出錯(cuò)誤結(jié)論。因?yàn)榧词挂粋€(gè)容量已經(jīng)變得很小的蓄電池,再浮充狀態(tài)下其端電壓仍可能表現(xiàn)得很正常。
(4)密度法:密度法重要通過測(cè)量蓄電池電解液的密度來估算蓄電池的內(nèi)阻,常用于開口式鉛酸電池的內(nèi)阻測(cè)量,不適合密封鉛酸蓄電池的內(nèi)阻測(cè)量。該方法的適用范圍窄。
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