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蓄电池内阻与容量之间的关系其中有两种含义:
电池内阻跟额定容量的关系,以及同一型号电池的内阻跟荷电态SOC的关系。十多年前人们曾经试图利用阀控密封铅酸蓄电池内阻(或电导)的变化去在线检测电池的容量和预测电池寿命,但却未能如愿;人们对动力电池的大电流放电能力提出了越来越高的要求,这就要求尽可能降低电池内阻。因而本文将进一步探索和阐明一些常用蓄电池内阻与容量之间的内在关系。
密封铅酸蓄电池电导与放电时间的关系
阀控密封铅酸蓄电池
当前阀控密封铅酸蓄电池已逐步取代开口式流动电解液铅酸蓄电池,广泛用于邮电通信电源、UPS、储能电源系统等。动力型阀控密封铅酸蓄电池不仅已广泛用于电动助力车。这些领域都要求在线检测蓄电池的荷电态。
蓄电池的内阻跟荷电态的关系
蓄电池的荷电态SOC指的是电池可以放出的容量跟其额定容量的比。这一数据对邮电通信电源系统和正在使用的动力电池组十分重要。
1992年David O Feder发表了用MIDTrONic Celltronand Midtron电导测试仪对阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)的测试和统计结果。图1示出了336块1000Ah密封铅酸蓄电池用263 A放电至1。80 V的放电时间跟电池电导(内阻的倒数)的分布。可以看出,它们之间存在线性相关关系,相关系数R2=0.825。
由此有人提出对于在线使用的阀控密封铅酸蓄电池,可以用测得的电导值去推测它们的剩余容量。虽然十多年前本人从客观实际出发已多次对这一观点提出了否定的看法,而后被众多的同行专家所认可。但今天仍有一些人没做过试验不假思索地引用上述已经过时的观点,因而重提一下上述观点的“症结”。
9常见问题
1.不平衡
修复方法:找出容量、电压、自放电、电池内阻等一致的电池一起用。
2.失水
修复方法:撬开电池上方的盖板。一些电池的盖板是ABS胶粘接的,一些电池是达扣连接的。有的是
蓄电池
滑板。注意撬开盖板的时候,不要损坏盖板。这时可以看到6个排气阀的橡胶帽。打开橡胶帽,露出排气孔,通过排气孔可以看到电池内部。一些电池的排气阀底座是可以旋开的,可以不打开橡胶的排气阀而旋开排气阀底座。一些电池的橡胶帽周围还有一些填充物。打开盖,用手电照着,看小孔内部是否有干涸现象,即电池是否失水。电池的极板是用白色玻璃纤维棉包裹着的,正常情况应该是湿润的。用滴管吸入蒸馏水由排气孔注入电池。把加好水的电池用透气的遮挡物覆盖排气孔,以防止灰尘落入排气孔。最好用医用的二次蒸馏水。补水的原则是宁少勿多。不够可以再加,多了造成酸比重下降,电池容量就会不足。无经验者可以按每孔5mL掌握。最好是看着加,湿乎乎,亮晶晶,水汪汪。湿乎乎正好,亮晶晶就多了,水汪汪就太多了。
特别提示:补水工具使用玻璃、塑料等吸管。建议使用医用一次性注射器,使用方便而且方便计量。补水工具不能使用任何含金属的器具,注射器应拔去金属针头,套一节塑料管后使用。
3.硫酸盐化
修复方法:将硫化的电池用科帝修复仪修复,采用模糊数字控制理论,通过测定电池状态,在充、放电的同时不断发出正负变频微粒波,用10到20小时的时间,去除电池里结晶后变的坚硬的硫酸铅。
4.极板软化
修复方法:将电池放电止10.5V后,用灯泡深放电1-5小时。然后用活化仪,活化修复。
5.短路
修复方法:水电池,可以打孔清晰,将短路的铅粉弄出! 电动车电池,可以迅速短路正负极,将短路的地方烧断!
6.开路
修复方法:100A检测电池电压0V为开路,用单个测量的方法,测量出开路的地方,焊好。
用科帝万用表可以测量出电池开路的地方!
10使用误区
1.蓄电池电荷容量与发动机不匹配
根据发动机类型和使用条件合理选用蓄电池的电荷容量,是提高蓄电池的经济性,延长其使用寿命的
蓄电池
重要途径之一。起动机起动发动机时,蓄电池输出的电流很大,在一般情况下为150A-200A,在低温(-10℃)起动时输出的电流高达250A-300A。如果蓄电池电荷容量与发动机不匹配,蓄电池电荷容量偏小,则在起动阻力大时,小电荷容量的蓄电池在剧烈放电的情况下,势必加速单位时间内活性物质与硫酸的反应,使蓄电池温度升高,极板因过负荷而弯曲,结果造成活性物质大量脱落,极板早期损坏,从而使蓄电池寿命大大缩短。如果蓄电池电荷容量偏大,虽然不会发生上述问题,但不能充分利用其活性物质,使蓄电池经济性下降。因此蓄电池的电荷容量,一定要与发动机相匹配。通常蓄电池电荷容量的选择,应根据起动机功率、电压和用电设备的负荷而定。
2.蓄电池并联混用
有些驾驶员在起动发动机时,因原有蓄电池存电不足,就并联上一只充足电的蓄电池共同使用。实际上并联后充足电的蓄电池会以很大的充电电流向存电不足的蓄电池充电,极易造成极板活性物质脱落,影响其使用寿命。同时蓄电池并联后并不能提供给起动机很大的起动电流,更不利于发动机的起动。正确的方法应当是把存电不足的蓄电池拆下,换上充足电的蓄电池,然后再起动发动机。
3.蓄电池串联混用
在蓄电池使用中,有时会出现新、旧蓄电池串联使用的现象,殊不知,这种做法会缩短蓄电池的使用寿命。因为新蓄电池内的化学反应物质较多,端电压较高,内阻较小(12V新蓄电池内阻只有0.015-0.018Ω);而旧蓄电池端电压较低,内阻较大(12V旧蓄电池的内阻在0.085Ω以上)。如果将新、旧蓄电池串联混用,那么在充电状态下,旧蓄电池两端的充电电压将高于新蓄电池两端的充电电压,结果造成新蓄电池充电尚未充足而旧蓄电池充电早已过高;在放电状态下,由于新蓄电池的电荷容量比旧蓄电池的电荷容量大,结果造成旧蓄电池过量放电,甚至造成旧蓄电池反极。因此对蓄电池决不能新、旧混用。
另外,不同电荷容量的蓄电池也不能串联混用,因为两种电荷容量不同的蓄电池串联使用时,往往会使电荷容量小的蓄电池过量充电或放电,缩短其使用寿命。
4.柴油车蓄电池单格损坏仍继续使用
由于柴油发动机压缩比较大,所需起动转矩也较大,所以一般柴油机均采用24V电压起动,以提高起
蓄电池
动机的比功率,但发电机和全车用电设备仍用12V电压,因此柴油车电路中装有电压转换开关,起动时转换开关将两只12V蓄电池串联工作,以24V电压供电,在非起动状态时,转换开关又将两只蓄电池恢复为并联工作,以满足12V电压的需要。但当其中一只蓄电池某单格损坏时,有些驾驶员便将其短路后继续使用,这样由于两只蓄电池端电压不等,会造成较大的放电电流和充电电流,导致蓄电池和发电机损坏,因此柴油车上的蓄电池单格损坏后应立即更换或修理,而不可将单格蓄电池短路后继续使用。
5.忽视疏通通气孔
蓄电池在充放电过程中会产生氢气和氧气,尤其在过充电时,水被电解而产生大量的氢气和氧气。蓄电池加液孔盖上的通气孔就是用来散发这些气体的。