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圣阳蓄电池内阻的组成部分!

假如圣阳蓄电池的开路电压为V0,当用电流I放电时其端电位为V,则r=( V0-V)/I就是电池内阻。然而这样得到的电池内阻并不是一个常数,它不但随电池的工作状态和环境条件而变,而且还因测试方法和测试持续时间而异。究实在质,乃因电池内阻r包括着复杂的而且是变化着的成分。

理论电化学早已指出,阳光蓄电池在充电或放电时其端电压V是由以下3部分组成的:

式中的IRΩ称为欧姆极化,它是由电池内部各组件的欧姆内阻RΩ引起的;是由电极 四周液层中参与反应或天生的 离子的浓度变化引起的,称为浓差极化;是由反应粒子进行电化学反应所引起的,称为活化极化。由(1)式 可知, 宏观上测出的电池内阻(即稳态内阻)R是由3部分组成的:欧姆内阻RΩ、浓差极 化内阻Rc和活化极化内阻Re。

欧姆内阻RΩ包括电池内部的电极、隔膜、电解液、连接条和极柱等全部零部件的电 阻。虽 然在电池整个寿命期间它会因板栅腐蚀和电极变形而改变,但是在每次检测电池内阻过程中 可以以为是不变的。

圣阳电池浓差极化内阻既然是由反应离子浓度变化引起的,只要有电化学反应在进行,反 应离子的浓 度就总是在变化着的,因而它的数值是处于变化状态,丈量方法不同或丈量持续时间不同,其测得的结果也会不同。

活化极化内阻是由电化学反应体系的性质决定的;阳光蓄电池体系和结构确定了,其活化极化内阻 也就定了;只有在电池寿命后期或放电后期电极结构和状态发生了变化而引起反应电流密度 改变时才有改变,但其数值仍然很小。

影响蓄电池内阻的因素主要有:影响蓄电池内阻的因素主要有:

蓄电池使用的时间:隨着使用时间的增加,使电解液失水、极板与连接条的腐蚀、极板的硫酸化、极板变形及活性物质的脱落等因素,造成蓄电池容量减小,蓄电池内阻变大。

蓄电池的电荷量:由于注入蓄电池的电解液深度、电极表面反应物质的厚度、电极表面的孔隙率等不同,而使蓄电池的内阻相差较大,从而电荷量也相差较大。

温度:环境温度的变化,例如上升,这时反应物质的扩散加快、电荷传递、电极动力学过程和物质转移更容易进行,因而蓄电池内阻减小。反之,就会增加。

蓄电池的型号:不同生产厂、不同种类、不同型号的蓄电池,由于电极、电解液、隔膜的材料配方不同,电池的结构不同、装配工艺不同而使蓄电池内阻产生差异。

测量信号频率:目前许多蓄电池内阻测量,实际上测的是蓄电池的阻抗,内中包括了容抗,而容抗大小和测量信号频率有关,使蓄电池内阻测量结果不具有客观性。要具有客观性,应根据测量信号电流和电压的相位关系,用解析的方法去除蓄电池电容对测量结果的影响,使测量率结果与信号测量频率无关,即在任何测量信号频率下,内阻测量结果具有唯一性。

测量时间和测量电流大小:在采用较大测量电流的情况下,在施加测量信号和关闭测量信号的瞬间,由于极化的建立和稳定是个变化过程,不同的测量电流,不同的测量时间,极化是不同的,使蓄电池内阻测量结果不具有客观性。要具有客观性,应尽量用较小的信号电流进行内阻测量,根据实验,测量电流小于或等于0.05C10,(其中C10为10小时放电率下蓄电池的容量。)