铅酸蓄电池内阻和容量的关系

2013-04-06 12:05:33   来源:   评论:0   点击:   [收藏]

  不同型号的电动汽车蓄电池的内阻是不同的,大容量的蓄电池的内阻较小,小容量的蓄电池的内阻较大,这是人所共知的事实。然而就某一确定型号的铅酸蓄电池,其内阻与容量(应当是荷电态)之间到底有什么关系呢...

 

  不同型号的电动汽车蓄电池的内阻是不同的,大容量的蓄电池的内阻较小,小容量的蓄电池的内阻较大,这是人所共知的事实。然而就某一确定型号的铅酸蓄电池,其内阻与容量(应当是荷电态)之间到底有什么关系呢?

  有人误认为,既然铅酸蓄电池放电结果会生成不导电的硫酸铅,那么荷电态高的电池其内阻就小(或电导就大),荷电态低的电池其

  电导就小。据此,无条件地说密封铅酸蓄电池的电导与容量之间存在线性相关关系。

  一、开口式铅酸蓄电池交流阻抗测试结果

  早在20多年前就有文章报到了,对开口式自由电解液的铅酸蓄电池,交流阻抗跟电池荷电态之间关系的研究结果,如图5-5所示。所用电池是75Ah的铅酸蓄电池,选取的交流信号频率是f=10~100Hz。这是由于f>200Hz电池的感抗太大;f<10H时,要求测量用的电容大。

 电动汽车电池 

  可以看出,不论是电池的等效并联电阻Rp还是电池的等效串联电阻Rs。当电池荷电态在50%以上时,它们几乎是不变的,只是荷电态在50%以下时才开始迅速增加。

  二、阀控式密封铅酸蓄电池交流阻抗测试结果

  有文章报道了对6V/4Ah小型VRLA电池交流阻抗特性的测试结果。所用的交流信号幅度为10mV,频率范围为0.05Hz~10kHz。由于铅酸蓄电池交流阻抗中有感抗存在,不能采用在复数平面图中相应虚部为零时阻抗实部作为电池内阻值,而采用电池交流阻抗数变化最小的高频区(0.1kHz~10kHz阻抗实部的平均值作为电池内阻,此时浓差极化的干扰就小一些。

  图5-6给出了该电池的内阻与荷电态的关系。曲线1是用0.20  放电时的电池交流阻抗测试结果;曲线2是用0.40A放电时的电池交流阻抗测试结果。可以看出,在电池剩余容量高于40070的区间内,电池内阻几乎没有变化,并且几乎不受放电电流的影响;当剩余容量小于40%时,电池内阻却明显增大,并且放电电流越小,电池内阻增加越快。

   电动汽车电池   

  最近有文也报道了类似的结果。作者测得6V/4Ah铅酸蓄电池在荷电态为30%~100%时,电池的总内阻没有明显变化。

  三、阀控式密封铅酸蓄电池电导测试结果

  有报道介绍了用电导测试仪对GFM-840L型阀控式密封铅酸蓄电池的内阻测试结果。电池全充电后进行10h率放电,其内阻的变化如图5-7所示。可以看出,在放电过程前期(0~4h),电池的内阻可以认为没有变化,待放电后期(电池荷电态已小于50%),电池内阻就明显增大。

     电动汽车电池     

  四、铅酸蓄电池内阻的变化规律

  由以上测试和研究结果可见,不同时期不同作者采用不同的方法,对不同型式的电动汽车铅酸蓄电池内阻进行测试的工作都表明,不论是开口式或密封式铅酸蓄电池,不论是用交流阻抗法或电导仪测试法(它是简化了的阻抗测试仪),不论测量用的交流信号的频率或幅度如何,虽然测得的同一型号铅酸蓄电池内阻值有差异,但它们都有一个共同点:铅酸蓄电池的荷电态在50%以上时,其内阻或电导几乎没有变化,只是在低于40%时,其内阻值才迅速上升。

 

   

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