复华蓄电池内阻的测量

发布时间:2018/7/27 6:21:00

复华蓄电池内阻的测量

式中Cd表示电极四周双电层电容值,io为交换电流密度,RΩ为电极欧 姆内阻,N、R、T、F、n均为常数,其物理意义可参阅文献[1]。
(2)式等号右边的项iRΩ表示电极欧姆内阻引起的电位变化,它与时间无关; 第2项表 示浓差极化随时间的变化;第3项表示因给电极四周的双电层电容充电引起的电位变化,在 t→0时其值也→0;第4项则表示电极反应的电化学极化,铅蓄电池的i0较大 ,则1/i0必然很小。由此可知,当t→0时,η→iRΩ。
由此看来,在电池中有阶跃电流I流过期,电位就要发生变化;只要测出t→0时电 池电位的变化△V,就可以算出复华蓄电池的欧姆内阻。
试验结果表明[1~2],当电池以恒电流I放电时,测出其在0.5~1ms内电位的 变化 △V1,则由RΩ=△V1/I即可算出电池的欧姆内阻。用此法测得3Q10 5汽车电池欧姆 内阻1.8mΩ,单格电池为0.6mΩ[1];200Ah的VRLA为0.5mΩ[2]。
目前在一些部分使用的VRLA电导测试仪,其测试原理与此相似。它将已知频率(大约为10Hz) 和幅度的电位加在单元电池的端子上,观察相应的电流输出[3],用此法测取电池 的电导 (或电阻)。由于其频率较低,信号持续时间较长(100ms),则测得的电阻值中既含有欧姆 内 阻又含有变化着的浓差极化内阻(此时活化极化内阻忽略了)。
2.2 交流法测电池内阻
在工作[4]中先容了用交流阻抗法测密封铅蓄电池内阻,其交流信号频率变化范围 为0. 05Hz~10kHz。由于复华蓄电池阻抗模与频率的对数之间没有严格的线性关系,但在高频区(1kHz~ 10kHz)却变化较少,于是取此时的阻抗模作为电池内阻,结果得到6V/4Ah密封铅蓄电池内 阻为40mΩ。
由于复华电池中的电极是多孔性的,而且又是多片电极紧密并联在一起的,它的交流阻抗等效电 路极其复杂,至今尚无法从理论上地解决,只能根据在平板电极上得到的理论分析结果 近似地处理电池中的多孔性电极题目。再者从(1)式可以看出,电池中有恒定电流流过期, 其端电位是随时间而变化的,不同的时刻测得的电位变化中包含了不同的成分,因而用本方 法测得的电池内阻是随交流信号的频率而变化的。
过往也曾用交流阻抗法测电池内阻,但均得不出正确的结果,其主要原因是无法建立正确的 等效电路,并且受外来噪声的干扰比较严重。