武漢長光蓄電池內(nèi)阻

現(xiàn)在我國郵電部門已廣泛采用長光蓄電池作為通信電源。由于這種電池是密封的， 不像原來的自由電解液固定型鉛蓄電池那樣透明直觀，又無法直接測量電解液密度，因而給使用維護工作帶來一定的困難。于是人們希望通過檢測電池內(nèi)阻的辦法來識別和預測電池的性能。目前進口的和國產(chǎn)的用于在線測量電池內(nèi)阻的VRLA電導測試儀已在一些部門得到應用。然而實踐中可以發(fā)現(xiàn)，利用在線檢測閥控式密封鉛蓄電池內(nèi)阻(或電導)來識別和判斷電池的性能并不能令人滿意。本文擬在分析電池內(nèi)阻的組成、測試原理和方法的基礎上，闡述這一方法的適用條件及其局限性。

1 長光蓄電池內(nèi)阻的組成

宏觀看來，如果電池的開路電壓為V0，當用電流I放電時其端電位為V，則r＝( V0-V)/I就是電池內(nèi)阻。然而這樣得到的電池內(nèi)阻并不是一個常數(shù)，它不但隨電池的工作狀態(tài)和環(huán)境條件而變，而且還因測試方法和測試持續(xù)時間而異。究其實質(zhì)，乃因電池內(nèi)阻r包括著復雜的而且是變化著的成分。

理論電化學早已指出，電池在充電或放電時其端電壓V是由以下3部分組成的：

長光電池內(nèi)阻

(1)

式中的IRΩ稱為歐姆極化，它是由電池內(nèi)部各組件的歐姆內(nèi)阻RΩ引起的；

由電極 附近液層中參與反應或生成的 離子的濃度變化引起的，稱為濃差極化；是是由反應粒子進行電化學反應所引起的，稱為活化極化。由(1)式 可知， 宏觀上測出的電池內(nèi)阻(即穩(wěn)態(tài)內(nèi)阻)R是由3部分組成的：歐姆內(nèi)阻RΩ、濃差極 化內(nèi)阻Rc和活化極化內(nèi)阻Re。 歐姆內(nèi)阻RΩ包括電池內(nèi)部的電極、隔膜、電解液、連接條和極柱等全部零部件的電 阻。雖 然在電池整個壽命期間它會因板柵腐蝕和電極變形而改變，但是在每次檢測電池內(nèi)阻過程中 可以認為是不變的。

濃差極化內(nèi)阻既然是由反應離子濃度變化引起的，只要有電化學反應在進行，反 應離子的濃 度就總是在變化著的，因而它的數(shù)值是處于變化狀態(tài)，測量方法不同或測量持續(xù)時間不同， 其測得的結果也會不同。

活化極化內(nèi)阻是由電化學反應體系的性質(zhì)決定的；電池體系和結構確定了，其活化極化內(nèi)阻 也就定了；只有在電池壽命后期或放電后期電極結構和狀態(tài)發(fā)生了變化而引起反應電流密度 改變時才有改變，但其數(shù)值仍然很小。