铅酸蓄电池内阻模型

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铅酸蓄电池的内阻

铅酸蓄电池的内阻铅酸蓄电池的内阻是指在电池内部，电流通过的过程中产生的电阻。

内阻是所有电池都具有的特性，它对电池的性能和工作效果有着重要影响。

内阻是由多个因素共同决定的，包括电池的化学反应速率、电解液的浓度、电池的结构和材料等。

下面将从不同的角度来介绍铅酸蓄电池的内阻。

1. 化学反应速率：铅酸蓄电池的内阻主要取决于其化学反应速率。

化学反应速率受到电解液浓度和温度的影响。

当电解液浓度较低或温度较低时，化学反应速率较慢，内阻较高；相反，当电解液浓度较高或温度较高时，化学反应速率较快，内阻较低。

2. 电解液浓度：电解液浓度是铅酸蓄电池内阻的重要因素之一。

电解液浓度过低会导致电池容量下降、内阻增加，从而影响电池的放电能力和循环寿命。

因此，保持适当的电解液浓度对于保持铅酸蓄电池的良好性能至关重要。

3. 电池的结构和材料：铅酸蓄电池的内阻还与电池的结构和材料有关。

铅酸蓄电池的正极是由铅和过氧化铅构成的，负极是由铅和铅氧化物构成的，它们的电阻会直接影响电池的内阻。

此外，电池的电解质、分隔膜和电极材料的选用也会对内阻产生影响。

4. 电池状态：铅酸蓄电池的内阻还会随着电池的使用状态而发生变化。

当电池处于放电状态时，内阻会随着电池的放电时间的增加而增加；而当电池处于充电状态时，内阻会随着电池的充电时间的增加而减小。

5. 其他因素：除了上述因素外，还有一些其他因素也会对铅酸蓄电池的内阻产生影响。

例如，电池的寿命、使用环境的温度和湿度、电池的存放时间等。

总之，铅酸蓄电池的内阻是一个综合因素，受多种因素的影响。

了解和控制这些因素，可以帮助我们更好地使用铅酸蓄电池，延长其寿命，并提高其性能。

铅酸蓄电池动态模型参数辨识及仿真验证

铅酸蓄电池动态模型参数辨识及仿真验证李匡成;刘政【摘要】The process of lead-acid battery charging and discharging is a complicated physicochemical reaction. Meanwhile, the inner state of battery is inlfuenced by environment temperature, cycles and so on.Actual-time and accurate handling the state parameters can provide technology support to the smart charging equipment and the battery maintenance. Based on the battery dynamic model in this study, the dynamic parameters are identiifed. Through the experiment and simulation of charging and discharging for battery, verifying the effectiveness of dynamic model and accuracy of recognizing parameters.%铅酸蓄电池的充、放电过程是一个复杂的物理、化学反应体系，同时蓄电池的内部状态还受环境温度、循环次数等诸多因素的影响，实时、准确地掌控蓄电池的状态参数可以为智能充电设备和蓄电池的维护保养提供技术支持。

本文以蓄电池动态模型为基础，对动态参数进行辨识，通过充放电实验和仿真，验证了该动态模型的有效性和参数辨识的准确性。

【期刊名称】《蓄电池》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P170-173)【关键词】铅酸蓄电池;动态模型;参数辨识;荷电状态;等效电路【作者】李匡成;刘政【作者单位】装甲兵工程学院控制工程系，北京 100072;装甲兵工程学院控制工程系，北京 100072【正文语种】中文【中图分类】TM912.10 引言铅酸蓄电池主要的参数有荷电状态 SOC、静止电动势 Em、欧姆内阻 R0、极化电阻 R1 等，而这些参数受大量因素的影响，所以需要建立铅酸蓄电池等效电路模型，并对其中的参数进行参数辨识，以实现对蓄电池参数的准确估计，最后通过仿真验证参数辨识的准确性。

基于三阶动态模型的铅酸蓄电池建模与仿真

基于三阶动态模型的铅酸蓄电池建模与仿真摘要基于铅酸蓄电池内部化学反应的非线性、复杂性和对环境的敏感性等特点, 通过对铅酸蓄电池各类等效模型的研究和分析，本文采用三阶动态等效模型对铅酸蓄电池建模,并用MATLAB/Simulink 软件进行仿真验证。

关键词：铅酸蓄电池三阶动态模型仿真1 研究背景和意义目前应用的电池类别较多，如镍氢电池、铅酸电池和燃料电池等。

此中，通用汽车铅酸电池，便宜、能量是温和、高速率放电机能好、高温和低温机能好、效率高的优势，因此广泛普遍用在军事等行业。

由于铅酸电池具备广泛的应用远景，有必要深入研究铅酸电池的工作机理，但电池内在的电化学过程对环境敏感和复杂的非线性过程，这个过程要用数模来描述。

电池模型更好地反映电池充电和放电的，模型不要太复杂，方便工程使用。

2 铅酸蓄电池基本特性2.1 铅酸蓄电池的原理铅酸蓄电池的电极是由铅及其氧化物构成，其电解液是硫酸溶液,是由正负极板、隔板、电池槽、电解液以及接线端子等部分构成。

铅酸蓄电池的工作原理比较简单，包括正负极和电解质，正极活性物用二氧化铅()，负极活性物用铅()，电解液是用硫酸（)。

如图1-1所示为蓄电池工作原理。

在铅酸蓄电池的放电反应中，因为蓄电池电势差，负极板的电子会经过负载进到正极板由此就成了电流，同样电池的内部也在进行化学反应。

在电场的作用下，电解液的硫酸根离子()移到电池的正极，氢离子()移到电池的负极，从而在蓄电池内部就成了电流，导电通路就此构成，蓄电池便接连向外部放电。

相对地，充电过程是放电过程的反向过程，充电过程可以还原放电过程中消耗的正负极活性物质。

图1-1 铅酸蓄电池的工作原理2.2 铅酸蓄电池的基本特性2.2.1 蓄电池内阻特性当电流流过电池的内部,因为有内部阻力，所以电池的工作电压就会大于或者小于开路电压。

电池内阻的不固定性，往往影响因素如温度、电解液的浓度。

从文献知，铅酸电池内部阻力可以分成三个部分：欧姆极化内阻、电化学极化电阻和浓差极化电阻。

铅酸蓄电池的内阻

铅酸蓄电池的内阻摘要：一、铅酸蓄电池内阻的定义与作用1.内阻的概念2.内阻对蓄电池性能的影响二、铅酸蓄电池内阻的组成1.电解液电阻2.电极电阻3.接触电阻三、影响铅酸蓄电池内阻的因素1.电解液浓度2.电极材料3.电池的使用状态四、降低铅酸蓄电池内阻的方法1.选择合适的电解液浓度2.优化电极材料3.控制电池的使用条件五、铅酸蓄电池内阻与蓄电池性能的关系1.内阻对蓄电池容量的影响2.内阻对蓄电池寿命的影响3.内阻对蓄电池输出电压的影响正文：铅酸蓄电池是一种广泛应用于汽车、电动车、储能系统等领域的可充电蓄电池。

蓄电池的性能受到许多因素的影响，其中内阻是一个重要的参数。

本文将详细介绍铅酸蓄电池内阻的定义、组成、影响因素和降低方法，以及内阻与蓄电池性能的关系。

首先，我们需要了解铅酸蓄电池内阻的定义和作用。

内阻是指蓄电池在放电过程中，蓄电池内部产生的电阻。

它会导致蓄电池的能量损失，降低蓄电池的性能。

内阻主要来源于电解液电阻、电极电阻和接触电阻。

电解液电阻是内阻的主要组成部分，它受到电解液浓度的影响。

电解液浓度过高或过低都会导致内阻增加，进而影响蓄电池的性能。

因此，选择合适的电解液浓度是降低内阻、提高蓄电池性能的关键。

电极电阻受电极材料和电极结构的影响。

优质的电极材料和合理的电极结构可以降低电极电阻，从而降低内阻。

此外，电池的使用状态也会影响电极电阻，如过度放电、过充电等不合理的充放电方式会导致电极电阻增加。

接触电阻主要受电极与集电器之间的接触性能影响。

良好的接触性能可以降低接触电阻，从而降低内阻。

降低铅酸蓄电池内阻的方法包括选择合适的电解液浓度、优化电极材料和控制电池的使用条件。

合理地使用和充电蓄电池可以降低内阻，提高蓄电池的容量、寿命和输出电压。

总之，铅酸蓄电池内阻对蓄电池性能具有重要影响。

铅酸蓄电池的内阻

铅酸蓄电池的内阻摘要：一、铅酸蓄电池内阻的概念二、铅酸蓄电池内阻的影响因素三、铅酸蓄电池内阻的测量方法四、降低铅酸蓄电池内阻的措施正文：铅酸蓄电池是一种广泛应用于汽车、电信和电力系统的储能设备。

蓄电池的性能指标之一是内阻，它对蓄电池的充放电性能有着重要的影响。

本文将详细介绍铅酸蓄电池内阻的概念、影响因素、测量方法和降低内阻的措施。

一、铅酸蓄电池内阻的概念铅酸蓄电池内阻是指在蓄电池内部，由于电极活性物质、电解液和隔膜等因素造成的电流通过蓄电池时的阻力。

内阻包括电极电阻、电解液电阻和隔膜电阻三部分。

内阻的大小反映了蓄电池的性能优劣，内阻越小，蓄电池的充放电性能越好。

二、铅酸蓄电池内阻的影响因素铅酸蓄电池内阻受多种因素影响，主要包括：1.蓄电池的类型和结构：不同类型的铅酸蓄电池（如开口式、密封式等）和结构设计（如极板数量、隔板材料等）会影响内阻。

2.电解液：电解液的浓度、比重、添加剂等因素会影响内阻。

3.活性物质：电极活性物质的种类、状态和质量分布等会影响内阻。

4.蓄电池的使用状态：如放电深度、温度、老化程度等。

三、铅酸蓄电池内阻的测量方法铅酸蓄电池内阻的测量方法有多种，常用的有：1.直流放电法：通过测量蓄电池在恒定电压下的放电电流，计算内阻。

2.交流法：利用交流电源和电桥平衡原理，测量蓄电池的内阻。

3.脉冲法：通过向蓄电池施加一定频率的脉冲信号，测量其阻抗变化，从而计算内阻。

四、降低铅酸蓄电池内阻的措施降低铅酸蓄电池内阻的措施包括：1.选择合适的蓄电池类型和结构，以减少内阻。

2.保持电解液的浓度和比重在适宜范围内，并添加适量的添加剂，以降低内阻。

3.采用优质的电极活性物质，确保其状态良好，以减小内阻。

4.合理使用和充电蓄电池，避免过充过放，以延长蓄电池的使用寿命，降低内阻。

蓄电池的建模

蓄电池的建模摘要：蓄电池的容量限制了电网的发展，本文详细建立了蓄电池的等效电路模型，分析了其充放电过程，这对于蓄电池的开发利用具有重要意义。

关键词：蓄电池；等效电路模型；充放电引言：本文介绍了电池模型的分类、蓄电池的容量、影响蓄电池容量的因素，并进一步对蓄电池进行建模，分析了其充放电过程和工作原理，这对于蓄电池的开发利用有重要意义。

1 电池模型分类目前电池模型可分为三类: 实验模型，电化学模型和电路模型。

其中，电路模型可以反映出电池的电气特性，适用于仿真研究。

基于电路的电池模型有简单电池模型、一阶RC模型、二阶动态模型甚至更高阶次的电池模型等。

简单电池模型仅由一个恒压源与一个电阻串联得到，但过于理想化，未考虑电池SOC与电压的对应关系，不能反映电池的动态特性。

电池的一阶RC模型将电池内阻分为欧姆内阻和极化内阻两部分，并联电容用于模拟电池在极化产生和消除过程中所展现出的动态特性，此模型可以较好地模拟电池特性，且结构简单，但是此模型中采用的电源为恒压源，同样未考虑电池SOC与电池端电压的对应关系。

至于更高阶的电池模型，结构比较复杂，而且参数分离困难。

2 蓄电池的容量蓄电池的容量可以分为理论容量、实际容量和额定容量。

理论容量是将活性物质的质量按法拉第定律计算而得到的最高理论值；实际容量是指蓄电池在一定条件下所能输出的电量，其值小于理论容量；额定容量是按照国家或者有关部门颁发的标准，蓄电池在一定放电条件下放电至最低限度时，输出的电量。

3 影响蓄电池容量的因素影响蓄电池实际容量的因素有多种，如蓄电池放电电流、温度、终止电压等。

放电电流越大，电池能够释放的电量越小，由于极化和内阻的存在，电流增大使蓄电池端电压迅速降低，导致蓄电池容量降低。

随着电解液温度的升高，蓄电池的实际容量增大，反之减小。

当铅酸蓄电池放电至某电压值之后，其电压将会急剧下降，继续放电实际上获得的容量很少，其意义不大，相反还会对蓄电池的使用寿命造成不良影响。

铅酸蓄电池性能损失机理与预测模型研究

铅酸蓄电池性能损失机理与预测模型研究引言：铅酸蓄电池是一种常用于储能和动力源的设备，广泛应用于汽车、电动车、UPS电源等领域。

然而，随着使用时间的增加，铅酸蓄电池的性能逐渐下降，这是由于多种因素引起的。

本文将讨论铅酸蓄电池性能损失的机理，并探讨预测模型的研究，以提高铅酸蓄电池的使用寿命和性能。

一、铅酸蓄电池性能损失机理1. 活性物质损失：铅酸蓄电池中的活性物质是正极和负极的重要组成部分，随着使用时间的增加，活性物质会逐渐脱落、溶解或结构破坏，导致电池性能下降。

2. 电解液老化：电池中的电解液是用于离子传输的介质，长期使用后，电解液中的酸性成分会逐渐分解，导致电解液的浓度下降，电池内阻增加，从而影响电池的性能。

3. 极板腐蚀：铅酸蓄电池中的极板是电池内部电化学反应的关键部分，随着时间的推移，极板会受到酸性环境的腐蚀，出现腐蚀、锈蚀等问题，导致电池性能衰减。

4. 自放电：铅酸蓄电池在长期不使用时会发生自放电现象，即电池内部自发进行反应，导致电池储存的能量逐渐减少，降低了电池的可靠性和使用寿命。

5. 充放电循环：铅酸蓄电池在充放电过程中会发生化学变化，充电时产生铅酸，放电时形成铅。

这种充放电循环会导致电池内部结构的变化和物质迁移，进而影响电池的性能和寿命。

二、铅酸蓄电池性能损失预测模型研究1. 统计学模型：通过对大量的实验数据进行统计分析和建模，可以建立铅酸蓄电池性能损失的预测模型。

例如，可以使用回归分析、多元线性回归等统计方法，将电池的使用时间、温度、电流等因素作为自变量，将电池的性能损失作为因变量，建立预测模型，从而预测电池的寿命和性能衰减。

2. 物理学模型：基于铅酸蓄电池及其内部反应的物理原理，可以建立物理学模型来研究电池的性能损失和寿命。

例如，可以使用电化学动力学模型、极化模型等理论方法，考虑电池内部的化学反应、传质过程和电荷传输等因素，预测电池的性能损失和衰减机理。

3. 机器学习模型：近年来，机器学习在预测模型研究中得到了广泛应用，可以结合大量的实验数据和特征参数，使用机器学习算法建立铅酸蓄电池性能损失的预测模型。

铅酸蓄电池内阻测试方法

铅酸蓄电池内阻测试方法铅酸蓄电池是常用的电池类型之一，其内阻测试方法对于评估蓄电池的性能和健康状态非常重要。

内阻是指蓄电池内部导电路径的电阻，它的大小直接影响蓄电池的电流输出能力和充电效率。

以下是常用的铅酸蓄电池内阻测试方法：1. DC方法：这是最常用的内阻测试方法之一。

通过在蓄电池的正负极之间施加一个小电流，然后测量蓄电池正负极间的压降，从而计算出内阻值。

这种方法简单快捷，但需要注意测试电流的选择，过大的电流可能会对蓄电池产生损害。

2. AC方法：使用交流信号进行内阻测试也是一种常见的方法。

通过在蓄电池的正负极之间施加一个正弦波信号，然后测量信号的相位差和幅值衰减，从而计算出内阻值。

这种方法适用于对交流电池的内阻测试，由于不需要施加直流电流，所以对于蓄电池的损伤较小。

3. 其他方法：除了上述两种常用方法之外，还有一些其他的内阻测试方法，如电化学阻抗谱法、四线法、放电曲线法等。

这些方法在特定的测试场景下具有一定的优势，可以根据需要选择适合的测试方法。

无论使用哪种方法进行内阻测试，都需要注意以下几点：1. 测试环境：在测试过程中，应确保测试环境稳定，避免外界因素对测试结果的影响。

2. 测试设备：选择合适的测试设备，如内阻测试仪、电流源等，确保测试精度和准确性。

3. 测试参数：根据蓄电池的规格和要求，选择合适的测试参数，如测试电流、测试频率等。

4. 测试结果分析：对测试结果进行分析，判断蓄电池的健康状态和性能，并根据需要进行维护和管理。

总之，铅酸蓄电池内阻测试是评估蓄电池性能的重要手段，通过选择合适的测试方法和正确的测试步骤，可以有效地评估蓄电池的健康状况，提高蓄电池的使用寿命和性能。

铅酸蓄电池内阻标准

铅酸蓄电池内阻标准铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型，广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能等领域。

而铅酸蓄电池的内阻是其重要的性能参数之一，对于蓄电池的性能和寿命有着重要的影响。

因此，对铅酸蓄电池内阻的标准进行规范和监测显得尤为重要。

首先，铅酸蓄电池内阻的定义是指在电池放电状态下，电池正负极之间的电阻。

内阻大小直接影响着电池的放电性能和循环寿命。

一般来说，内阻越小，电池的放电性能越好，循环寿命也越长。

因此，对铅酸蓄电池内阻的标准制定和监测是非常有必要的。

其次，铅酸蓄电池内阻的标准应当包括两个方面，一是内阻的测试方法和流程，二是内阻的合格范围。

对于测试方法和流程，一般可以采用交流法、脉冲法、直流法等多种方法进行测试，以确保测试结果的准确性和可靠性。

而对于内阻的合格范围，可以根据不同类型和规格的铅酸蓄电池制定相应的标准，以保证电池的质量和性能。

此外，铅酸蓄电池内阻标准的制定和监测也需要考虑到实际应用场景的需求。

比如，对于汽车电瓶来说，内阻的标准可能会相对宽松一些，因为汽车启动时需要较大的电流输出，而对于太阳能储能系统来说，内阻的标准可能会相对严格一些，因为需要保证系统的高效率和长寿命。

最后，铅酸蓄电池内阻标准的制定和监测需要依靠相关的标准化组织和检测机构进行。

这些组织和机构可以依据国际标准和行业标准，结合实际情况，制定出科学、合理的内阻标准，并通过严格的检测手段和流程，确保铅酸蓄电池的内阻符合标准要求。

综上所述，铅酸蓄电池内阻标准的制定和监测对于保证电池质量和性能至关重要。

只有在严格的标准和监测下，铅酸蓄电池才能发挥出最佳的性能，为各个领域的应用提供可靠的能量支持。

因此，我们应当重视铅酸蓄电池内阻标准的制定和监测工作，以推动整个行业的发展和进步。

万用表测量铅酸蓄电池内阻的方法

万用表测量铅酸蓄电池内阻的方法宝子，今天咱来唠唠咋用万用表测铅酸蓄电池的内阻哈。

咱得先知道，铅酸蓄电池内阻这东西可挺重要的呢。

它要是太大了，电池可能就不咋好使啦。

那咋测呢？万用表有指针式的和数字式的，咱先说数字式的万用表哈。

你得先把万用表打到电阻档，这个档上一般有好多小量程呢，咱先从比较大的量程开始试。

为啥呢？就怕一下子量程小了，读数“爆表”，就像人一下子被吓着了似的。

然后把万用表的两个表笔接到铅酸蓄电池的正负极上。

这时候可得小心点哈，别手抖把正负极弄反了，不然电池可能会生气，给你来个小意外呢。

接好之后，你就看万用表上的读数啦。

不过要注意哦，这个读数可不一定就是准确的内阻呢。

因为铅酸蓄电池这玩意儿比较特殊，它内部有化学反应啥的，可能会干扰这个测量。

要是用指针式万用表呢，也是先打到电阻档。

这指针式的就像个调皮的小指针在表盘上跳舞。

把表笔接好之后，你就看指针指到哪儿啦。

不过指针式万用表读数的时候可得仔细点，有时候那小指针就晃啊晃的，就像个调皮的小精灵，你得看准了它稳定的时候指的数。

但是呢，宝子，咱得知道，用万用表测铅酸蓄电池内阻并不是特别特别精确的方法。

为啥呢？因为铅酸蓄电池内部结构复杂着呢，它有极板啊，电解液啊这些东西，就像一个小社会似的。

这些都会对测量有影响。

不过呢，这种方法也能给咱一个大概的参考。

要是你想得到更准确的内阻数值，那可能就得用专门的电池内阻测试仪啦。

那家伙就像个专业的医生，能把电池的内阻看得清清楚楚的。

反正咱用万用表测铅酸蓄电池内阻的时候，就像是在跟电池玩一个小游戏。

虽然不是特别精准，但也能让咱对电池的健康状况有个初步的了解。

就像咱看一个人，虽然不能一眼看穿他的内心，但从外表也能看出个大概来，是不是这个理儿呢？宝子，你要是真的去测，可一定要小心操作哦。

3000AH铅酸蓄电池内阻模型仿真

3000AH铅酸蓄电池内阻模型仿真对于一个3000AH的铅酸蓄电池，其内部电阻中等效的电容值大概为1.5*30=45F，等效内阻模型如图1所示。

图1电池内阻等效模型
从图1可以看出，3000AH的铅酸蓄电池的内阻是非常小的，在图1中的内阻值不代表具体的电池内阻，只是一个假设，假设电池的内阻是这么多，具体的电池，每块电池的内阻都是不同的。

但是这么小的电池内阻，如何测量呢？
下面就介绍一种交流法测电池内阻的方法。

就是将一个一定频率，一定大小的电流（这里我们给定的电流频率是100Hz，峰峰值是400mA），从电池的正极流入，负极流出，然后来采集电池两端产生的交流电压信号，将采集到的电压值与电流值相除，就得到电池内阻的大小。

具体的电路如图2所示。

通过仿真，我们可以看到流过电池的电流的有效值，见图3所示。

电池两端的电压信号，经过AD620进行放大，放大倍数为100倍，放大后的电压值如图4所示。

这样我们就可以得到电池的内阻值：
r=(128.749/100)/282.843= 0.00455mΩ
图2 3000AH电池等效内阻测量电路
图3 电流有效值
图4放大100倍后的电压值。

常用铅酸蓄电池内阻测量方法概述

铅酸蓄电池内阻测量方法1、直流放电法交流放电法的原理很简单，就是用负载对电池进行大电流放电，一般情况下对于内阻只有几个毫欧的电池，放电电流为30A-70A，放电时间为几秒左右。

这一方法主要基于美国Albér公司大电流放电专利(专利号：U.S.Patent No.5.744.962)。

测出放电前后电池两端电压的变化量和电流的变化量，二者相除，就得到电池的内阻，公式如下：r=∆U ∆I式中：r代表电池的内阻，ΔU为放电前后的电压变化量，ΔI为放电前后电流的变化量。

但是此方法有一定的缺点，如下：●大电流放电对电池有一定的伤害；●误差比较大，很难达到10%以上的精度；●不能进行在线测量，只能是脱机状态测量。

2、单一频率交流注入法交流注入法就是给电池注入一定幅度，一定频率的交流电流激励信号，电流信号经过电池以后，会在电池的正负极两端产生一个交流电压信号。

利用欧姆定律，将采集到的电池两端交流电压信号的大小除以电流值，就得到电池的内阻。

用公式表示，即r=U/I上式中，r代表电池内阻，U代表电池两端的交流电压信号值，I代表流过电池内部的激励电流信号值。

注入电流值一般小于1A，频率大概1KHz。

此方法由于不需要对电池进行放电，可以测所有电池的内阻，精度比较高，可以实现在线安全测量蓄电池内阻，对电池没有伤害，因此受到业界的青睐。

但是该方法由于注入的电流信号在电池两端产生的信号比较小，容易受到干扰，尤其是在线测量时，干扰更大。

所以这样就影响了测量的准确度，同时由于要保证电路具有很强的抗干扰能力，引入锁相放大技术，就使得电路设计更复杂，成本更高。

3、多频交流注入法此方法是目前较复杂的一种蓄电池内阻测量方法，它是将一个频率变化的电流信号注入到电池里，频率的大小从100uHz到100KHz然后通过分析电池两端的信号，来判断电池的电化学特性。

这样一种方法就等于是进入电池的不同层面去检测其不同层面的特性。

此方法的难点在于对获取的有关电池的数据的分析解释。

(整理)密封铅酸蓄电池内阻分析.

密封铅酸蓄电池内阻分析桂长清柳瑞华中船总公司712研究所湖北430064前言现在我国邮电部门已广泛采用阀控式密封铅蓄电池作为通信电源。

由于这种电池是密封的，不像原来的自由电解液固定型铅蓄电池那样透明直观，又无法直接测量电解液密度，因而给使用维护工作带来一定的困难。

于是人们希望通过检测电池内阻的办法来识别和预测电池的性能。

目前进口的和国产的用于在线测量电池内阻的VRLA电导测试仪已在一些部门得到应用。

然而实践中可以发现，利用在线检测阀控式密封铅蓄电池内阻(或电导)来识别和判断电池的性能并不能令人满意。

本文拟在分析电池内阻的组成、测试原理和方法的基础上，阐述这一方法的适用条件及其局限性。

1 蓄电池内阻的组成宏观看来，如果电池的开路电压为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。

究其实质，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，电池在充电或放电时其端电压V是由以下3部分组成的：(1)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；是由电极附近液层中参与反应或生成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R c和活化极化内阻R e。

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认为是不变的。

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，测量方法不同或测量持续时间不同，其测得的结果也会不同。

铅酸蓄电池的内阻

铅酸蓄电池的内阻铅酸蓄电池作为一种常见而重要的蓄电设备，在各种应用领域中得到了广泛的应用。

然而，随着使用时间的增长，铅酸蓄电池的性能会逐渐下降，其中内阻是一个重要的参数。

本文将介绍铅酸蓄电池的内阻及其影响因素，并探讨如何有效地测量和降低内阻。

一、铅酸蓄电池的内阻是指电池内部电流通过时产生的电阻。

内阻直接影响着电池的放电性能和循环寿命。

内阻越低，电池的放电效率越高，能够提供更大的放电电流。

内阻过高时，电池的放电能力下降，甚至可能导致电池无法正常使用。

二、铅酸蓄电池的内阻受多种因素的影响，包括电池的化学成分、活性物质的分布、电池容量、温度等。

内阻随着电池使用时间的增加而逐渐增大，主要原因是活性物质的损耗和铅枝晶的生成。

此外，高温环境也会加速内阻的增加。

三、测量内阻是评估铅酸蓄电池性能的重要指标之一。

常用的内阻测量方法有交流内阻法和直流内阻法。

交流内阻法通过施加一定频率和幅度的交流信号，测量电池的阻抗来计算内阻。

直流内阻法则是在稳定电压或电流条件下测量电池的电压和电流，然后利用欧姆定律计算得出内阻的值。

四、降低铅酸蓄电池的内阻可以采取以下几种方法。

首先，合理选择电池的使用环境和工作温度，避免高温环境的影响。

其次，定期进行电池的维护与保养，包括清洁电极表面、充电、放电等操作，以减少枝晶的生成和活性物质的损耗。

另外，可以采用充电方式的优化，如定期进行慢充或浮充，有利于减少内阻的增加。

最后，注意电池的使用情况，避免频繁的高电流放电，以延长电池的使用寿命。

五、在工业和交通等领域，铅酸蓄电池仍然具有广泛的应用前景。

了解和掌握铅酸蓄电池的内阻对于提高电池的性能和延长使用寿命至关重要。

通过合理的测量和降低内阻的方法，可以有效地提升铅酸蓄电池的性能，满足各种应用的需求。

总之，铅酸蓄电池的内阻是一个重要的参数，直接影响着电池的性能和寿命。

通过合理的测量和降低内阻的方法，可以提高电池的性能和循环寿命。

在实际应用中，我们应该重视内阻的影响，并采取相应的措施来优化铅酸蓄电池的性能。

阀控式铅酸蓄电池内阻测试方法及应用

和四线测量法。
随着现代信号处理技术研究的不断深入和发展，基于正弦激励
算法、基于 DDS 技术、基于锁相放大技术等方法也被应用到内阻测
试中。
3.2.1 交流注入法的分类
（1）二线测量法
二线测量法是釆用两根测量线分别连接蓄电池两端与数字多用
表两端，因此二线测量法只有一个回路，其等效图如图 2 所示。图
2 中，R'1 和 R'2 为测量线电阻与接触电阻的等效电阻，R 为蓄电池
等效内阻，U' 为测量电压。根据二线测量法等效电路图有：
图 2 二线测量法等效图
上述的测量方法在计算内阻和接触电阻的同时，在实际测量中获得的电池内阻可能不是实际电阻，也不能正确反映电池的实际性能。
（2）四线测量法四线测量法是将驱动电流回路与感应电压回路分开，一对测量线连接电流源与蓄电池两端，另一对测量线连接数字多用表与蓄电池两端，其等效电路图如图 3 所示。图 3 中，R1、R2、R3、R4 分别
配合。
3.1.2 直流放电法的特点
直流放电法的优点是能准确测量电池内阻，测量结果不受电源
纹波和其它噪声源的影响，但应考虑温度漂移的影响。
பைடு நூலகம்
3.2 交流注入法
交流信号注入法测试内阻：需要提供一定频率的交流电流（３
ｍＡ～１Ａ）注入被测蓄电池组，只能直接测量出其交流阻抗（包
括容抗和感抗）。
交流注入法按照实验线连接方式的不同，可以分为二线测量法
对蓄电池放电 5 ms，测定电池端电压 U2 电流 I2，ΔU1=U0-U1 多次
重复取平均值，则蓄电池内阻 R 为：
R

U1 U2 Un I1 I2 In n

铅酸蓄电池的内阻

铅酸蓄电池的内阻摘要：一、铅酸蓄电池内阻的概念与影响1.内阻定义2.内阻对电池性能的影响二、铅酸蓄电池内阻的组成1.电解液电阻2.电极电阻3.隔板电阻三、铅酸蓄电池内阻的测量方法1.开路电压法2.交流内阻法3.放电法四、降低铅酸蓄电池内阻的方法1.选择合适的电解液2.优化电极设计3.提高隔板性能五、铅酸蓄电池内阻与新能源应用1.电动汽车动力电池2.储能系统应用正文：铅酸蓄电池是一种广泛应用于各种领域的二次电池，如汽车、电力、通信等。

然而，铅酸蓄电池在使用过程中存在一定的内阻，这会对电池的性能产生影响。

本文将详细介绍铅酸蓄电池内阻的概念、影响、组成、测量方法以及降低内阻的方法，并探讨内阻与新能源应用的关联。

首先，我们需要了解铅酸蓄电池内阻的概念。

内阻是指在电池放电过程中，电池内部正负极板之间的电阻。

内阻的存在会导致电池的能量损失，进而影响电池的性能。

铅酸蓄电池内阻主要由电解液电阻、电极电阻和隔板电阻三部分组成。

电解液电阻主要受电解液浓度、温度和电极表面的影响；电极电阻与电极材料、电极结构以及电解液的浓度等因素相关；隔板电阻则与隔板材料、厚度以及电解液的渗透性等因素有关。

了解内阻的概念和组成后，我们需要掌握测量内阻的方法。

目前常用的测量方法有开路电压法、交流内阻法和放电法。

开路电压法是通过测量电池的开路电压，计算内阻；交流内阻法则是通过施加交流电压，测量电池的阻抗；放电法则是通过测量电池在放电过程中的电压和电流，计算内阻。

降低铅酸蓄电池内阻的方法包括选择合适的电解液、优化电极设计和提高隔板性能。

合适的电解液可以降低电阻，提高电池性能；优化电极设计可以减少电极电阻，提高电极的利用率；提高隔板性能可以减少隔板电阻，降低电池内阻。

最后，我们来探讨铅酸蓄电池内阻与新能源应用的关联。

随着电动汽车、储能系统等新能源领域的快速发展，铅酸蓄电池在这些领域得到了广泛应用。

降低铅酸蓄电池的内阻，可以提高电池的能量利用率，从而降低新能源汽车的能耗，提高储能系统的性能。

阀控式铅酸蓄电池内阻分析

的相关性，这个相关度在内阻阻抗角最小时最好。所以频率的选择是使阻抗角最小的为最佳，对于不同的电池选择也是不同的。其二是内阻模型选取的问题，每个电池模型都不同，这些简化模型都是建立在一定的数学和电化学假设之上的，因此模型的选取对测量结果有着很大的关联。
3.2 多频率电化学阻抗分析法(EIS)
EIS 通过给电池提供一个变频的交流信号并测量其响应电流来评估电池的电化学特性，频率可从 100 mHz 到 100 kHz。用不同频率可以理解为进入电池的不同层面并检测其各层面的特性。从经典 Randle 等效电路可见电池有三部分特性：阻性、感性、容性。电压和电流的相位差提供了电池的信息。此法内阻模型见图 4。
3.3 直流法
3.3.1 直流放电法常叫直流负载法(DC load)，是最老也是最可靠的方法之
一，连接一个负载，短时间的大电流放电，仅持续几秒钟，电流范围从 25～70 A 甚至更大（取决于电池容量和型号）。电压的跌落与负载上电流的比值就是电池内阻。读数可以很精确，实验重现性很高。该方法对离线检测很有效，在线检测时因为充电和噪声的影响，有效性降低。图 5 为直流负载法等效模型，图 6 为直流负载法示意图。
3.1 单一频率交流法
3.1.1 交流电导法给电池注入一个交流低频小信号，常见的有 50 Hz 到 1
kHz，测量其反馈的电压值，通过电压与电流的比值，即可得到蓄电池的内阻。电池的响应会产生一个电压和电流的相移。事实上该相移携带了电池的特性信息，适合于单体测量。然而，大部分使用交流电导法的设备都忽略了该相移，是用阻抗的模来代替实际阻抗。当对蓄电池两端施加 D I = Imax sin (2pft) 的交流
都配置了在线监测装置来实时的监测蓄电池组的状态。内阻是反映电池性能的重要参数，因此对蓄电池内阻模型、阻

阀控式铅酸蓄电池内阻标准

阀控式铅酸蓄电池内阻标准摘要：I.阀控式铅酸蓄电池内阻概述- 阀控式铅酸蓄电池的定义与特点- 内阻的重要性II.内阻标准值的定义与影响因素- 内阻标准值的定义- 影响内阻的因素III.内阻标准的测量方法与范围- 内阻的测量方法- 内阻标准值的范围IV.内阻异常对蓄电池性能的影响- 内阻异常的原因- 内阻异常对蓄电池性能的影响V.结论- 内阻标准值的总结- 对蓄电池维护的建议正文：阀控式铅酸蓄电池内阻标准是评价蓄电池性能的重要指标之一。

阀控式铅酸蓄电池具有充放电效率高、自放电小、可靠性好等特点，广泛应用于通信、电力、石油等领域。

然而，在蓄电池的使用过程中，内阻的增加会降低其性能，甚至导致蓄电池失效。

因此，了解阀控式铅酸蓄电池内阻标准对于蓄电池的运行维护具有重要意义。

内阻标准值是一个动态的变量，它与蓄电池的结构、荷电状态、电解液密度和液量、隔板材料和状态等因素密切相关。

在实际应用中，内阻的测量方法有多种，如开路电压法、交流内阻法等。

一般来说，内阻标准值的范围在0.5-2 欧姆之间，但具体值会因蓄电池类型和应用环境的不同而有所差异。

当阀控式铅酸蓄电池的内阻异常时，会对蓄电池性能产生负面影响。

内阻异常的原因可能包括极板短路、隔板破损、电解液不足等。

内阻异常会导致蓄电池的充放电效率降低，进而影响其使用寿命和可靠性。

例如，内阻增加时，蓄电池的放电电流减小，从而降低了负载能力；内阻过大时，蓄电池可能无法正常工作，甚至发生故障。

针对内阻异常，可以采取以下维护措施：1.定期检查蓄电池的充放电参数，及时发现内阻异常。

2.保持蓄电池及其周围环境的清洁，避免尘埃、水分等污染。

3.确保蓄电池的荷电状态处于适宜范围内，避免过充或过放。

4.定期检查电解液的密度和液量，及时补充电解液。

5.对于内阻较大的蓄电池，可以采取去硫化处理，恢复其性能。

总之，阀控式铅酸蓄电池内阻标准是评价蓄电池性能的重要指标。

通过了解内阻标准值的定义、影响因素、测量方法和范围，可以更好地维护蓄电池，保证其正常运行。

阀控式密封铅酸蓄电池内阻分析

阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)的内阻分析1.概念：电池中由于电极的动力学过程，物质转移及欧姆电阻所消耗的能量，通常称之为蓄电池的内部电阻(简称内阻)，以Ω或mΩ表示。

电池内阻是监控电池性能的重要参数，电池内阻与其剩余容量之间存在对应关系，因此一些国外大型电信公司也正在用电导检测使用中的阀控密封铅酸蓄电池的剩余容量。

但必须指出，由于影响电池内阻的因素很多，诸如测试频率，荷电状态，搁置时间，电液量，充放电方式及工作环境等。

因此，简单地采用电池内阻代表剩余容量是有疑虑的。

2.内阻的组成：铅酸蓄电池具有小的内阻，是碱性蓄电池的1/3～1/5(对同一容量而言)，且由于铅酸蓄电池具有其它的一些特点，使得其在过去一百多年里就得到广泛的应用。

对于一个单元格(单体)蓄电池而言，其内阻主要由五部分组成：连接部分(含极群总线和端柱)，电极活性物质，板栅，隔离板及电解液。

对于正极多孔的PbO2其比电阻类似于半导体物质，可达740mΩ.cm，而负极海绵铅的比电阻为18.3mΩ.cm，可见正极活性物质PbO2引起的欧姆电阻是负极海绵铅的40.4倍。

起动用蓄电池在-18℃起动时，其内阻约为2.05mΩ/单元格，其内阻分布如下图1：3.内阻的影响因素：影响蓄电池内阻的因素是多方面的，主要有下列几点：3.1电解液浓度(密度)硫酸溶液的密度与比电阻的关系见图2。

由图2可见，密度在1.2～1.3g/ml之间比电阻最小，因此各类铅酸蓄电池电解液在完全充足电时，其密度位于其间，以得到较低的内阻。

当电池放电过程中，随着电解液密度的降低，比电阻随之增大；当低于1.10g/ml时，比电阻急增。

3.2电解液温度：电解液温度对内阻的影响见图3。

由图3可见，内阻随温度的降低而增大，随温度的升高而减小。

以20℃为基准，每降低10℃，则内阻增大12%～15%；温度趋于越低，内阻增大的幅度加大。

这主要是由于硫酸溶液的比电阻与粘度增大的缘故（http://hhjyang.blog.sohu.c om/）。