蓄電池內阻解析以及相關測試方案：電池測試儀METRACELL BT

點擊次數：1746 更新時間：2022-09-22

蓄電池內(nei) 阻解析以及相關(guan) 測試方案：蓄電池內(nei) 阻測試儀(yi) METRACELL BT PRO

一、鉛酸電池的蘭(lan) 德爾斯電路模型（Randles-Model）

蘭(lan) 德爾斯電路模型（Randles-Model）是電化學和電化學阻抗領域最被認可的等效電路。電池具有電阻，電容和電感，電感通常被省略，因為(wei) 它在電池中的作用可以忽略不計，特別是在低頻時。浸入電解質中的電極的簡單模型隻是歐姆電阻Rel與(yu) 雙層電容Cd的串聯組合。如果正在發生法拉第反應^*¹，那麽(me) ：該反應與(yu) 雙層的電荷並行發生——因此與(yu) 法拉第反應相關(guan) 的電荷轉移電阻Rct與(yu) Cd並聯。以下是鉛酸電池的蘭(lan) 德爾斯電路模型（Randles-Model）：

Rel: 電阻、AC電阻，包括 :

Re: 電解質的電阻

Rm: 金屬部分的電阻(端子、端子連接部分、網格等)

→為(wei) 電池電解液和極板構成的主動極化阻抗，顯示出可能的腐蝕和結晶

Rct: 電荷轉移電阻

→為(wei) 電池將化學能轉化為(wei) 電能的過程中產(chan) 生的電荷傳(chuan) 遞電阻

→描述了閾值電極/電解質處的電阻

→ Rct在很大程度上依賴於(yu) 活性板的結構和當前狀態

L: 電感部分

→和電池診斷沒有相關(guan) 性

Cd: 雙層容量

蓄電池內(nei) 阻測試儀(yi) METRACELL BT PRO

注釋：

*1：電極反應包含兩(liang) 個(ge) 重要的過程：法拉第過程和非法拉第過程。其中法拉第過程包含在電極上有兩(liang) 種過程發生。一種反應中, 電荷(例如電子) 在金屬-溶液界麵上轉移。電子轉移引起氧化或還原反應發生。由於(yu) 這些反應遵守法拉第定律(即因電流通過引起的化學反應的量與(yu) 所通過的電量成正比), 所以它們(men) 稱為(wei) 法拉第過程(Faradaic processes)。即法拉第反應，通常也叫電化學反應。發生法拉第過程的電極有時稱為(wei) 電荷轉移電極(charge transfer electrodes)。

二、內(nei) 阻是鉛酸電池性能的重要指標

內(nei) 阻提供有關(guan) 電池的寶貴信息，因為(wei) 電池狀態的重要標誌之一就是它的內(nei) 阻，不同類型的電池內(nei) 阻不同。電池內(nei) 阻是指電池在工作時，電流流過電池內(nei) 部所受到的阻力。相同類型的電池，由於(yu) 內(nei) 部化學特性的不一致，內(nei) 阻也不一樣。正常情況下，內(nei) 阻小的電池放電能力強，內(nei) 阻大的電池放電能力弱。如上述蘭(lan) 德爾斯電路模型，由歐姆內(nei) 阻與(yu) 電荷轉移內(nei) 阻兩(liang) 部分組成。電池內(nei) 阻大，會(hui) 導致電池放電工作電壓降低，放電時間縮短。無論是電池即將失效、容量不足或是充放電不當，都能從(cong) 它的內(nei) 阻變化中體(ti) 現出來。因此可以通過測量電池內(nei) 阻，對其工作狀態進行評估。服務人員可以定期對每個(ge) 電池單元或整體(ti) 進行檢測並記錄數據，然後隨著電池單元的老化觀察到電池運行過程中細微的變化。-UPS電池檢測工具

在蓄電池內(nei) 部的化學反應過程中，其實質就是極板上的活性物質和稀硫酸電解液發生的電化學反應，產(chan) 生電流。在這個(ge) 電化學反應過程中，經常伴隨著一種學名叫“硫酸鹽化的"負反應，也就是鉛和硫酸生成了一種硫酸鉛，這種硫酸鉛是一種絕緣體(ti) ，它的形成必將對電池的充放電產(chan) 生極不好的影響，因為(wei) 在負極板上形成的硫酸鹽越多，電池的內(nei) 阻越大，電池的可充放電性能越差，負極板上吸收不了正極產(chan) 生的氣體(ti) ，久而久之電池失效。

三、如何測量電池內(nei) 阻？-UPS電池檢測工具

使用交流信號和短放電脈衝(chong) 測量電池塊的內(nei) 部電阻；這種測量方法可以洞察電池內(nei) 部組件的狀況，更為(wei) 接近於(yu) 實際電池的情況。交流注入測內(nei) 阻法：將1kHz左右的交流電流注入電池，並測試電壓變化，後利用歐姆定律測得Rel+Rct。電荷傳(chuan) 遞電阻Rct代表了電池化學反應能力，是評估電池劣化的重要指標。