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更新時(shí)間：2022-05-16 10:42:03瀏覽次數(shù)：299
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| 貨號(hào) | 見詳解 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 醫(yī)療衛(wèi)生,能源,電子,電氣 |
| 主要用途 | 備用電源 |
雙登蓄電池6-GFM-150 12V150AH UPS電源
雙登蓄電池6-GFM-150 12V150AH UPS電源
內(nèi)阻過大雙登蓄電池使用時(shí)間過久或?qū)е禄钚韵陆?、?nèi)阻過大，表明該雙登蓄電池需要更換！
(1)、隨UPS電源使用時(shí)間的延長(zhǎng)，總有部分雙登蓄電池的充放電特性會(huì)逐漸變壞，端電壓明顯下降，這種雙登蓄電池的性能不可能再依靠UPS電源內(nèi)部的充電電路來解決，繼續(xù)使用會(huì)存在隱患，應(yīng)及時(shí)更換。
(2)、對(duì)于雙登蓄電池內(nèi)阻增大，用正常的充電電壓對(duì)雙登蓄電池進(jìn)行充電已不能使雙登蓄電池***其充電特性的雙登蓄電池應(yīng)及時(shí)更換。雙登蓄電池的內(nèi)阻一般在10～30mΩ，如雙登蓄電池的內(nèi)阻超過200mΩ上，將不足以維持UPS的正常運(yùn)行，對(duì)內(nèi)阻偏大的雙登蓄電池必須更換。
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雙登蓄電池
1 直流法測(cè)電池歐姆內(nèi)阻
對(duì)于平板式單電極而言，當(dāng)有階躍電流i流過時(shí)，其電位就會(huì)隨時(shí)間t而變化，當(dāng) t ＞5×10-5s時(shí)，電位變化η可用下式表示〔1〕：
(2)
式中Cd表示電極附近雙電層電容值，io為交換電流密度，RΩ為電極歐 姆內(nèi)阻，N、R、T、F、n均為常數(shù)，其物理意義可參閱文獻(xiàn)〔1〕。
(2)式等號(hào)右邊的***項(xiàng)iRΩ表示電極歐姆內(nèi)阻引起的電位變化，它與時(shí)間無關(guān)； 第2項(xiàng)表 示濃差極化隨時(shí)間的變化；第3項(xiàng)表示因給電極附近的雙電層電容充電引起的電位變化，在 t→0時(shí)其值也→0；第4項(xiàng)則表示電極反應(yīng)的電化學(xué)極化，鉛蓄電池的i0較大 ，則1/i0必然很小。由此可知，當(dāng)t→0時(shí)，η→iRΩ。
由此看來，在電池中有階躍電流I流過時(shí)，電位就要發(fā)生變化；只要測(cè)出t→0時(shí)電 池電位的變化△V，就可以算出電池的歐姆內(nèi)阻。
試驗(yàn)結(jié)果表明〔1～2〕，當(dāng)電池以恒電流I放電時(shí)，測(cè)出其在0.5～1ms內(nèi)電位的 變化 △V1，則由RΩ＝△V1/I即可算出電池的歐姆內(nèi)阻。用此法測(cè)得3Q10 5汽車電池歐姆 內(nèi)阻1.8mΩ，單格電池為0.6mΩ〔1〕；200Ah的VRLA為0.5mΩ〔2〕。
目前在一些部門使用的VRLA電導(dǎo)測(cè)試儀，其測(cè)試原理與此相似。它將已知頻率(大約為10Hz) 和幅度的電位加在單元電池的端子上，觀察相應(yīng)的電流輸出〔3〕，用此法測(cè)取電池 的電導(dǎo) (或電阻)。由于其頻率較低，信號(hào)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)(100ms)，則測(cè)得的電阻值中既含有歐姆 內(nèi) 阻又含有變化著的濃差極化內(nèi)阻(此時(shí)活化極化內(nèi)阻忽略了)。
2.2 交流法測(cè)電池內(nèi)阻
在工作〔4〕中介紹了用交流阻抗法測(cè)密封鉛蓄電池內(nèi)阻，其交流信號(hào)頻率變化范圍 為0. 05Hz～10kHz。由于電池阻抗模與頻率的對(duì)數(shù)之間沒有嚴(yán)格的線性關(guān)系，但在高頻區(qū)(1kHz～ 10kHz)卻變化較少，于是取此時(shí)的阻抗模作為電池內(nèi)阻，結(jié)果得到6V/4Ah密封鉛蓄電池內(nèi) 阻為40mΩ。
由于電池中的電極是多孔性的，而且又是多片電極緊密并聯(lián)在一起的，它的交流阻抗等效電 路極其復(fù)雜，今尚無法從理論上***地解決，只能根據(jù)在平板電極上得到的理論分析結(jié)果 近似地處理電池中的多孔性電極問題。再者從(1)式可以看出，電池中有恒定電流流過時(shí)， 其端電位是隨時(shí)間而變化的，不同的時(shí)刻測(cè)得的電位變化中包含了不同的成分，因而用本方 法測(cè)得的電池內(nèi)阻是隨交流信號(hào)的頻率而變化的。
過去也曾用交流阻抗法測(cè)電池內(nèi)阻，但均得不出準(zhǔn)確的結(jié)果，其主要原因是無法建立準(zhǔn)確的 等效電路，并且受外來噪聲的干擾比較嚴(yán)重。
3 電池內(nèi)阻跟荷電態(tài)的關(guān)系
在工作〔2〕中采用直流電壓降法對(duì)200Ah/2V的密封鉛蓄電池歐姆內(nèi)阻測(cè)試結(jié)果如表1 所示。對(duì)浮充狀態(tài)下工作 的電池測(cè)試結(jié)果表明，在電池失效之前其容量很少變化，歐姆內(nèi)阻也變化不大；一旦電池容 量迅速下降時(shí)，其歐姆內(nèi)阻也同步增大。雖然如此，但仍然得不到電池歐姆內(nèi)阻跟電池容量 (荷電態(tài))之間的嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。
表1 電池荷電態(tài)與歐姆內(nèi)阻的關(guān)系
荷電態(tài)/% 100 85 68
歐姆內(nèi)阻/mΩ 0.50 1.20 1.93
根據(jù)文獻(xiàn)〔4〕采用交流阻抗法對(duì)6V/4Ah密封蓄電池的測(cè)試結(jié)果，在電池剩余容量高于4 0%時(shí)，電池的內(nèi)阻(它包含了歐姆內(nèi) 阻和部分濃差極化內(nèi)阻)幾乎是相同的；只是在低于40%時(shí)，其內(nèi)阻才迅速增加。此結(jié)果跟文 獻(xiàn)〔2〕中觀察到的相似，即密封鉛蓄電池在使用過程中(電池容量高于80%)，其內(nèi)阻改變很 ??；一旦電池內(nèi)阻有了顯著變化，則電池的壽命也即告終止了。在電池剩余容量與內(nèi)阻之間 沒有找到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。
4 電導(dǎo)法在線測(cè)量結(jié)果的分析
根據(jù)以上對(duì)單個(gè)電池的測(cè)量結(jié)果，再來觀察和分析當(dāng)前郵電部門使用的電導(dǎo)測(cè)試儀對(duì)密封鉛 蓄電池組的測(cè)試結(jié)果。
表2列出了用電導(dǎo)法對(duì)2V/300Ah閥控式密封鉛蓄電池內(nèi)阻和電位的測(cè)試結(jié)果。前2 行取自文獻(xiàn) 〔3〕，后4行取自曹昌勝先生在1998年4月召開的通信電源檢測(cè)技術(shù)會(huì)議上發(fā)表的***。表2 中下排的代表該組電池的電導(dǎo)或電壓的平均值；S表示它們的標(biāo)準(zhǔn)差，它代表了該組電池中 各單電池電導(dǎo)或電壓的離散程度。S越小，則該蓄電池組中各單電池的性能越均勻，反之亦然。S/則代表了相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差。
從表2數(shù)據(jù)可以看出：①電池的電導(dǎo)跟電壓之間沒有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，②同一組電池的各個(gè) 電導(dǎo)之間的離散程度遠(yuǎn)大于電壓之間的離散程度，③對(duì)同樣的2V/300Ah電池，不同作者 用不同電導(dǎo)儀測(cè)試的結(jié)果會(huì)相差1倍以上。造成上述現(xiàn)象的原因看來先在于目前用電導(dǎo) 儀測(cè)得的電池“電導(dǎo)”的含義不夠明確， 它既包含了電池歐姆內(nèi)阻的影響，又包含了變化著的濃差極化電阻的作用。再者從所測(cè)的電導(dǎo)值來看，電池的內(nèi)阻是在mΩ級(jí)，測(cè)量過程中接觸電阻引入的誤差(接近mΩ級(jí))嚴(yán)重干擾了測(cè)試結(jié)果。
因此用電導(dǎo)儀測(cè)試密封鉛蓄電池內(nèi)阻時(shí)，必須由專人細(xì)心操作，盡量減少引入的誤差，這樣 得出的數(shù)據(jù)才能真正反映電池實(shí)際。對(duì)照相同情況下電池電壓的分布，其離散性則小得多。 這是因?yàn)殡姌O的電位是電極表面熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的直接反映，并且在測(cè)量過程中引入的誤差較電導(dǎo)測(cè)量要小，因而電池在充電或放電過程中(不是開路靜置時(shí))電位的變化比較更能反映電池的狀態(tài)。
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