蓄电池容量测试

目录

一. 概述 (3)

1. 电池结构及工作原理 (3)

1.1. 电池结构图 (3)

1.2. 工作原理 (4)

1.3. 铅酸蓄电池电化学原理 (4)

1.4. 电池技术特性 (5)

二. 测试原理 (7)

1. 蓄电池剩余容量放电和充电过程的数学模型 (7)

2. 蓄电池剩余容量在线测试仪的研制方案 (8)

3. 蓄电池剩余容量在线测试仪的实现 (9)

三. 测试方式比较 (10)

1. 离线式放电法技术分析 (10)

2. 在线评估式放电法技术分析 (10)

3. 全在线放电技术分析 (11)

3.1. 在线放电结束后，自动完成在线充电恢复等电位连接 (13)

3.2. 在线放电“无缝连接”技术 (13)

4. 在线放电技术与当前放电技术对比分析 (14)

4.1. 与离线放电技术对比分析 (14)

4.2. 与在线评估式放电技术对比分析 (15)

四. 测试方法 (15)

1. 半荷内阻法 (15)

1.1. 电池组放电的电压曲线族 (15)

1.2. 蓄电池组放电的内阻曲线族 (16)

1.3. 电池组放电下内阻分布的反差曲线 (19)

1.4. 半荷内阻法及判别准确率 (20)

1.5. 半荷内阻法实用关键问题探讨 (22)

1.6. 从蓄电池组的压阻曲线族看蓄电池检测技术的演变 (24)

1.7. 结语 (25)

2. 内阻法 (25)

2.1. 内阻法预测剩余容量的实施方案 (26)

2.2. 高噪声情况下在线测量方法的改进 (27)

2.3. 实验结果 (29)

五. 测试设备 (29)

六. 解决方法 (40)

1. 活性剂 (40)

1.1. 功能原理 (40)

1.2. 产品特点 (40)

2. 安装铅酸电池再生器——解决硫化的最佳利器 (41)

2.1. 再生器的功能原理 (41)

2.2. 再生器的特点 (42)

2.3. 再生器使用方法 (42)

2.4. 再生器注意事项 (42)

一.概述

1.电池结构及工作原理

1.1.电池结构图

蓄电池结构图

①电池槽、盖——选用超强阻燃ABS塑料；

②提手——便于搬运；

③正负极群——板栅采用特殊的铅钙锡铝四元合金，抗伸延，耐腐蚀，析氢过电位高；

④微细玻璃纤维隔板——优选隔板；

⑤汇流排——耐大电流冲击；

⑥端子——内嵌铜芯，使其电阻最小化，极柱密封采用瑞士专利技术；

⑦安全阀——具有耐酸和良好的弹性恢复能力。

1.2.工作原理

阀控式密封铅酸蓄电池在充放电过程中的化学反应如下：

放电

PbO2 + 2H2SO4 + Pb ≒ PbSO4 + 2H2O

+ PbSO4

充电

(二氧化铅) (硫酸) (海绵状铅) (硫酸铅) (水) (硫酸铅)

正极活物质电解液负极活物质正极活物质电解液

负极活物质

放电时：正极板的二氧化铅和负极板的海绵状铅与电解液中的硫酸反应，生成硫酸

铅，电解液中的硫酸浓度降低；

充电时：硫酸铅通过氧化还原反应分恢复成二氧化铅和海绵状铅，电解液中的硫酸

浓度增大。

1.3.铅酸蓄电池电化学原理

在储电状态下，正极板是深棕色的二氧化铅，负极板是海绵状灰色的纯铅，电解液

是硫酸。蓄电池放电时，正极与负极都变成硫酸铅，电解液中硫酸浓度变稀，充电时，

正极变回二氧化铅，负极变回纯铅。正极、负极在充放电过程中参加氧化－还原反应。

密封铅酸蓄电池由于运行时少维护，无酸雾溢出，越来越多应用在电信系统中。

密封铅酸蓄电池分为电极方式和阴极吸收方式。

1.3.1.电极方式

这种电池内装一对辅助电极，一个吸收氧气，一个吸收氢气，也可以只装一个吸收

氢气的辅助电极。吸收氢气的辅助电极上载有使氢易于氧化的催化剂。当蓄电池内部有

氢气产生时，被吸收吸氢辅助电极上，构成一个氢电极，与二氧化铅形成一个放电过程，

以水的形式回到电池。

1.3.

2.阴极吸收方式

正极在充电时产生的氧气，通过隔膜扩散到负极，与活性物质铅反应，形成PbO，进而与硫酸反应生成硫酸铅和水。从而无氢、氧从电池中析出。

1.4.电池技术特性

1.4.1.放电特性

放电容量与放电电流关系：

放电电流越小放电容量越大；反之，放电电流越大放电容量越小。

放电容量与温度关系：

温度降低放电容量减少。

放电特性图

图4-2为25℃温度下0.1C(A)--2.5C(A)的放电电流放电至终止电压时的定电流放电特性图。可以看出，10小时率、3小时率、1小时率的放电特性均较为理想。

放电特性图

放电容量与环境温度的关系图

放电容量与环境温度的关系图

1.4.

2.充电特性

浮充充电应解决的两个问题：

补偿电池因自放电而产生的容量损失

避免过充造成电池寿命的缩短

充电特性图

充电特性图

蓄电池放电后的回复充电也可以采用浮动充电方法。上图是按10小时率额定容量50％及100％放电后的定电流[0.1C10(A)]定电压（2.23V）充电特性图。放电后的蓄电