锂电池检测论文（精选10篇）

锂电池检测论文 第1篇

目前国际通用的测量方法是:将电池充满电后,在常温状态下搁置28d或在高温状态下搁置7d,然后通过测量电池的剩余电量的方法来评估电池自放电的大小。

传统自放电的测量方法需很长的测试时间,对于科研是比较实际和准确的方法,但其生产时间过长,并且占用大量的流动资金和大面积生产场地,直接影响到生产和交货,造成较大的浪费,严重影响电池企业和科研单位的经济效益[3]。衡量自放电的另一个重要的指标K值=△OCV/△t,K值的计算方法简便、误差小。

本文研究了一种快速磷酸铁锂电池自放电检测工艺。通过对锂电池不同荷电状态下电池容量与开路电压的原理性研究,在不同荷电状态下不同时间电压测试研究,研究了一种锂电池快速自放电检测工艺,通过研究自放电特性,可通过简单快速的方法判断磷酸铁锂电池自放电性能,并进行电池分选,保证电池性能的一致性[4]。

1 实验

1.1 原理研究

锂电池不同荷电状态(SOC)对应不同开路电压(OCV),对SOC与OCV关系进行研究分析,发现SOC与OCV存在对应关系,在2%~8%、10%~20%、20%~35%SOC存在拟合线性关系,荷电状态越小对应电压斜率越大,40%~90%SOC对应电压斜率最小,荷电状态与开路电压关系图如图1所示。

1.2 实验方法

1.2.1 开路电压。

电池充电结束后电池压降较快,原因是电池充电过程中的极化,造成充电电压高于电池实际电压,称为超电势,在静置一段时间后电压回归至电池自身电压。

采用100Ah型号电池,取5支电池,电池分容后使用0.2C充电SOC至5%,连续采集20h内电压。电池在4h内为去极化过程,4~10h电压变化缓慢,10~20h电压趋于稳定,如图所示。

1.2.2 荷电状态。

采用100Ah型号电池,取90支电池分成3组,每组30支电池,分别叫A组、B组与C组,电池分容结束后,各单体电池之间容量偏差小于等于0.5Ah,使用0.3C电流将电池循环3次,使电池体系稳定。

将A组电池使用0.2C荷电状态调整至5%,B组电池使用0.2C荷电状态调整至15%,C组电池使用0.2C荷电状态调整至30%,分别测试A组、B组和C组充电后12、24、36h以及2、3、4、6、8、12D和28D电压。计算对比每组试验电池测试电压差值与存储28D容量损失。

根据电池测试可选择静置12h采集的电压作为OCV1,分别对比各静置阶段的电压与28D容量损失,各阶段自放电变化趋势基本一致。电池在5%荷电状态下,在2D内就可以区分出电池自放电大小,挑选出自放电大电池,如图3所示,故电池在较小荷电状态下,能更快速区分出电池自放电大小,有利于电池的分选及自放电异常电池的挑选;电池在15%荷电状态下,在较短时间内电压变化较小,电池需要12D时间才能区分出自放电大小电池,挑选出自放电大电池,如图4所示;电池在30%荷电状态下,12D内电池电压变化均在较小范围内,较难区分电池自放电大小,只有较长时间才能区分出自放电大小,如图5所示。

2 实验验证与讨论

2.1 实验验证

采用100Ah型号电池,取10支电池,使用A组电池测试方法,0.2C电流将电池荷电状态调整至5%,测试12与2D电压OCV1与OCV2,K=OCV1-OCV2,K值作为自放电测试检测标准。电池测试完成后将电池调整至满电荷电状态,按照标准常温满电28D搁置,使用荷电保持率方法测试荷电保持率数据(见表1)。

同样采用100Ah型号电池,取10支电池,使用B组电池测试方法,0.2C电流将电池荷电状态调整至15%,测试12h与12D电压OCV1与OCV2,K=OCV1-OCV2,K值作为自放电测试检测标准。电池测试完成后将电池调整至满电荷电状态,按照标准常温满电28D搁置,使用荷电保持率方法测试荷电保持率数据(见表2)。

同样采用100Ah型号电池,取10支电池,使用C组电池测试方法,0.2C电流将电池荷电状态调整至30%,测试12h与12D电压OCV1与OCV2,K=OCV1-OCV2,K值作为自放电测试检测标准。电池测试完成后将电池调整至满电荷电状态,按照标准常温满电28D搁置,使用荷电保持率方法测试荷电保持率数据(见表3)。

2.2 实验讨论

经过满电28D荷电保持率自放电验证,荷电状态5%的电池,K值作为自放电测试检测标准,测试时间2d即可将自放电大电池挑选出,K值标准大于5m V电池为对应满电荷电保持率小,即自放电大电池。荷电状态15%的电池,测试时间需要12D将自放电大电池挑选出,K值大于10m V电池为对应满电荷电保持率小,即自放电大电池,该工艺测试时间长生产周期长不适合生产使用。荷电状态30%的电池,测试时间12D,通过自放电测试K值仍无法将自放电大电池挑选出。

3 结论

该文研究了一种锂电池快速自放电检测工艺,通过大量自放电试验验证,电池在低荷电状态时,自放电率相对较高,可对电池自放电一致性进行快速判断,磷酸铁锂电池自放电性能,并进行电池分选,保证电池性能的一致性。

摘要：自放电是衡量锂电池的一项重要性能指标,通过对锂电池不同荷电状态下电池容量与开路电压的研究,在不同荷电状态下不同时间电压测试,研究了一种锂电池快速自放电检测工艺,可通过简单快速的方法判断磷酸铁锂电池自放电性能。

关键词：磷酸铁锂电池,自放电,检测工艺

参考文献

[1]秦覃.锂电池自放电率检测系统设计与实现[D].苏州:苏州大学,2009.

[2]简旭宇,吴伯荣,朱磊,等.氢镍动力电池自放电一致性研究[J].电源技术,2007(6):491-493.

[3]宋清山,陆跃洲.镉镍电池组自放电检测方法[J].电源技术,2001(5):148-149.

怎样检测移动电源厂家电池容量 第2篇

1、注意看下移动电源厂家移动电源标识容量，一般在移动电源机身和说明书上，如6000mAh或10000MAH等。

2、先给移动电源充满电，让移动电源充足够的时间让电饱和。

3、使用一个移动电源能支持的数码产品先记录好产品电池容量，这个可以查网站，查看说明书，打开电池盖也有标示。

4、用移动电源对您的数码产品反复充电，充满用完点再充。数码产品的电池容量例如为：2000毫安时。一个10000毫安的移动电源理论上可以为你的数码产品充4次左右(10000X0.8/2000)因为能量转换会有消耗，所以充4次就可算是不错的产品，一般的转换率75%-85%不等，看移动电源方案商研发实力了，毕竟开发一款转换率高的好板成本会不少。

5、如果你的手机完整充了两次或三次就结束了，就可以计算出2000乘以3等于6000毫安，这可以断定有两种可能

一、这款移动电源实际电芯容量不会超过8000毫安，厂家为赚取利润故意标大容量。

二、在电池足量的情况下，厂家不重视电源板的开发，只使用60%转换率的电源板。

蓄电池产品质量检测方法的探讨 第3篇

关键词:蓄电池;检测方法;质量问题

中图分类号:TM912文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)18-0129-01

蓄电池制造行业在现阶段已经有了很大的发展。然而市场上的蓄电池产品良莠不齐,根据在市场和厂家的抽检结果来看,很多蓄电池产品存在容量不足、启动性差、易短路等质量问题。这些质量问题不仅影响蓄电池使用寿命,甚至会引起自燃或爆炸等危险事故。因此对蓄电池产品进行必要的产品检测十分必要。这不仅有利于提高蓄电池产品质量,还有助于提升我国蓄电池行业水平,增强其国际竞争力。目前我国蓄电池检测方法主要依据为:国标GB/T 5008.1-2005 起动用铅酸蓄电池技术条件、国标GB/T19639.1-2005 小型阀控密封式铅酸蓄电池技术条件和部标JB/T4282-2007摩托车用铅酸蓄电池。文章根据蓄电池检测实际经验,深入浅出的探讨了蓄电池产品质量检测方法。

1蓄电池检测中常见问题

①低温起动:低温起动是指蓄电池在温度较低的情况下短时间释放大电流的能力。一般来说,低温起动不合格的主要原因是蓄电池负极钝化,电化学反应速度严重降低。②电池容量:蓄电池容量是指在一定放电条件下,其能放出的所有电量。一般来说,如果放电电流不变,那么放电时间越长,容量越大。蓄电池容量大小主要取决于极板厚度、极板间距、蓄电池活性物质数量和硫酸溶液浓度。③耐温变性能:耐温变是指蓄电池外壳对外界环境温度变化的适应能力。一般来说耐温变性能主要取决于蓄电池外壳所选材料的性能。④气密性:气密性是指蓄电池单体的密闭性。如果气密性出现问题,将会泄漏电池液,减少蓄电池寿命。一般来说,蓄电池材质差或热封工艺缺陷会造成气密性不好。

2蓄电池质量检测方法分析

①外观检测:主要检查产品的标志和标识,其内容包括生产厂家、规格型号、商标、正负极。如果上述内容缺漏,这项检测即为不合格。外观检查中应特别小心所标内容与实际不符的情况。外观检查还应该考核蓄电池外壳质量。确保外壳硬度、注液孔等指标。外观检查是保证蓄电池质量的重要步骤,也是辨别蓄电池品牌的重要手段。

②低温启动检测:低温起动能力检测是将蓄电池完全充电后1~5 h内放入温度-18℃±1℃的环境中,至少持续20 h以上。蓄电池在低温室内或低温箱内取出后1 min内,以大电流放电,检测放电时间是否符合标准。标准要求使用4.5～5倍C20的电流放电,5 s时,蓄电池单体电压不得低于1.5 V.60 s时, 蓄电池单体电压不得低于1.4 V,也就是模拟实际低温起动时5s 内蓄电池的放电电流。

③蓄电池容量检测:常用容量检测方法有外观尺寸测量法、储备容量检测法、20 h和10 h率容量检测法。下面分别对这三种方法进行简单讨论。

外观尺寸测量法。将待检测蓄电池长、宽、高与标准规格尺寸对照,判断蓄电池容量等级。这种检测方法比较简易,容易让不法厂家钻空子。一般来讲,电池容量与蓄电池所装片数有关,片数越多,容量越大。而所装片数与蓄电池当量容积有关。有些非法厂家使用较大的蓄电池外壳,但是装入了较少的片数以蒙蔽用户。因此这种方法不严谨。储备容量检测法。国家标准简易,当蓄电池容量小于120 Ah时,应当优先选用储备容量检测法。在检测过程中,这种方法放电电流大、时间短、电化学极化快且储备容量值明确。一般情况须要进行三次放电试验才能确定是否合格。客观的讲,这种方法简单方便,比较严谨。20 h和10 h率容量检测法。这种检测方法耗时较长,适用于一些非标准蓄电池、摩托车蓄电池等。采用该方法检验,须要特别注意放电温度。

④耐温变性能检测:将蓄电池分别在高于65℃和低于-30℃的环境中放置24 h,然后在25±10℃的环境中放置12 h,然后进行气密性试验,如果试验合格,则说明蓄电池耐温变性能良好。

⑤气密性检测:按照标准给蓄电池每个单体充入或抽出气体,是单体与单体、单体与外界之间产生压差在3～5 s内是否变动,则可以确定气密性是否完好。

3结 语

文章在分析蓄电池常见质量问题的基础上,讨论了蓄电池检测方法。随着技术进步和经济发展,新型大容量蓄电池会不断涌现,人们对于蓄电池质量要求也会越来越高。在实践中,蓄电池质量检测人员应该不断更新观念,掌握行业最新动态,才能保证质检的品质。

参考文献:

[1] 王勇军,韩宏阁.模数转换器AD7705在蓄电池质量检

锂电池检测论文 第4篇

航空领域 受重量 、 体积限制 , 需要高能 量密度和 高功率密 度蓄电池 作为应急 供能和辅 助动力电 源 。 锂电池具 有工作电 压高 、 容量大 、 自放电小 、 重量轻 、 体积小等 其他蓄电 池不具备 的突出优 点 ,成为该领 域应急供 能和辅助 动力能源 之首选 。 由于单体 电压和容 量的限制 ,锂电池需 要串并联 成组使用 ,但是由于 电池材料 和生产工 艺等原因 ,安全问题 时有发生 。 如2011年杭州和 上海电动 汽车锂电 池过热导 致自燃 、2013年JA829J次航班波 音787型客机中 锂电池组 模块冒烟 起火[1]、特斯拉Model S 2013年10月至今发 生锂电池 相关的5次起火等 安全事故 。 锂电池的 安全隐患 限制了其 推广应用 ,因此锂电 池组的安 全保障问 题亟待解 决 。

国内相关 单位(如北航 、 清华 、 中科大 、 中航锂电 、 长虹电源 、 德赛能源 、 天津力神 、 武汉力兴 、 西科大等 单位 )[2,3,4,5,6,7,8]开展了相 关研究工 作 , 取得了一 定成效 , 但仍缺乏 可靠的解 决办法 ,锂电池组 的航空航 天应用仍 存在安全 隐患 。 国外从上 世纪七十 年代开始 逐步使用 锂离子电 池代替镉 镍电池作 为航空航 天领域一 级应急供 能和点火 ,如美国军 用A10、MQ-9、AH64等战机和 无人机已 由使用Eagle-Picher公司的镉 镍电池转 为锂离子 电池 。 美国NASA和空军已 将锂电池 用于星际 登陆器 、星际徘徊 者 、星际轨道 器 、无人飞行 器 、军用飞机 和地球轨 道飞行器 等航空航 天设备 ,且把使用 锂电池组 作为空间 工程的一 个里程碑 。 限制锂电 池应用的 主要瓶颈 是安全问 题 , 已成为当 前世界的 研究热点 。 美国国家 可再生能 源室和莱 登能源公 司 、英国利兹 大学及日 本Noboru Sato和东芝公司等 单位都在投入大量精 力研究其安全问题 ,在材料 、 工艺 、添加剂 、管理系统 等方面进 行了系列 研究[9,10,11,12,13,14,15,16]。 部分研究 成果应用 于生产实 践并取得 了一定成 效 ,但仍没有 安全保障 的有效解 决方案 。 锂电池组 起火 、燃烧的隐 患目前仍 无法完全 消除 ,其使用过 程中的安 全保障成 为目前研 究的焦点 。

本文针对 机载锂电 池组的安 全保障问 题 , 从关键参 量检测角 度出发 ,基于滑动 平均思想 进行了关 键参量实 时检测方 法探索 。 实验验证 结果表明 ,提出机载 锂电池关 键参量检 测方法具 有较高可 靠性与实 时性 ,基于该方 法设计的 机载锂电 池状态检 测系统能 够有效保 障其安全 应用 。

1理论分析

1.1滑动平均方法

针对采样 过程中的 离散数据 序列 , 计算序列 的两个或 多个数据 的滑动平 均 , 由此形成 一个平均 值的新序 列 。 针对机载 锂电池组 中单体电 压 、组电压 、放电电流 、 加热电流 等关键参 量的应用 特点 ,基于滑动 平均思想 实现该实 时检测过 程 。

滑动平均 方法具体 可描述为 : 假定一个 可滑动且 长度固定 的窗口 , 这个窗口 随时间序 列以队列 方式移动 。 在移动过 程中 , 每移动一 个采样间 隔 , 窗口前面 进入一个 新数据 ,窗口后面 删除一个 旧数据 。 这样 ,在窗口中 始终有固 定数量的 最新数据 ,经过算数 平均后即 可得到一 组经过滑 动平均的 新序列 ,计算过程 :

式中 ,VI为电压或 电流采样 数据序列 (其中 ,VInew为滑动平 均处理后 新采用序 列 ,VIold为上一个 采样间隔 之前的旧 数据序列 );n为要处理 的数据时 刻 ;N为窗口宽 度 , 也即为有 效数据序 列的总长 度 。

滑动平均 过程示意 图如图1所示 。

该滑动平 均模型的 频率响应 式 :

其中 ,针对该频 率响应的 振幅函数 的频率响 应 :

由式 (3) 可知 , 滑动平均 处理是一 个低通滤 波器 , 衰减了高 频信号的 影响 ,对数据起 到平滑作 用 。 由频谱分 析可知 , 窗口越宽 则通带越 窄 , 而单个矩 形脉冲频 谱与滑动 平均处理 后的频谱 具有一致 性 。 基于这个 特点 ,通过选择 合理的窗 口宽度 ,可以在有 效地抑制 噪声的同 时保持有 用信号 ,起到提高 信噪比的 作用 。

同时 ,在滑动平 均过程中 ,噪声信号 是随机的 , 且经过平 均处理后 得到抑制 , 而有用信 号得到有 效积累 ,从而使得 有用信号 得到有效 保持和加 强 。

滑动平均 处理是相 关检测中 的一个特 例 , 应用机理 在于利用 有用信号 的良好相 关性和噪 声的不相 关性 ,形成的有 用信号积 累而噪声 不积累的 原理 ,从而把噪 声从有用 信号中隔 离出去 。 在相关检 测中的自 相关和互 相关这两 种方式中 , 自相关适 用于周期 信号 , 而互相关 适用于非 周期脉冲 信号 。

信号采样 过程中的 原始时间 信号由有 用信号和 噪声信号 两部分构 成 ,即 :

式中 ,s(t) 为有用信 号 ,n(t) 为噪声信 号 ,x(t) 为实际采 样过程中 的随机信 号 。 在实际检 测过程中 ,基于采样 定理 , 经过A/D采样后 ,信号转换 为基于采 样周期 τ 的离散数 字信号 ,即 :

式中 ,s[n] 为有用时 间离散信 号 ,δ[n] 为噪声时 间离散信 号 ,x[n]为实际采 样过程中 的随机时 间离散信 号 。

针对同类 型采样过 程 , 信号x[n] 和信号y[n] 的互相关 函数为 :

式中 ,N表示数字 信号序列 长度 ,k为延时时 刻 。 由于噪声 与信号不 相关 , 二者互相 关值为0, 则可以通 过这种互 相关处理 减少噪声 对信号的 影响 。

对于所用宽度为N的理想矩形脉冲信号,可表示为:

如果其反 射并叠加 噪声后的 信号为x[n], 则互相关函数如式(6)所示 ,把式(7)代入式(6),可得到二 者的互相 关函数 :

可以看到 , 式 (8) 和式 (1) 是一致的 , 从其计算 过程可知 ,滑动平均 计算是互 相关计算 中的一种 特殊情况 。 因此 , 在信号检 测时 , 就可以把 单脉冲检 测转化为 滑动平均 处理 。

1.2关键参量采样机理

机载锂电 池组关键 参量采样 结构如图2所示 , 在采样过 程中 ,通过四线 制连线方 式将动力 线和信号 采样线分 开 , 以降低线 压降 。 通过实时 采集各单 体电压 、 总电压 、 总电流 、 加热电流 、 各单体温 度等关键 参量 , 监测蓄电 池组工作 状态 ,并进行实 时决策调 整 。

2实验与分析

2.1采样与滤波处理实验

机载锂离 子蓄电池 采用8芯单体串 联工作 , 实时采样 线与均衡 调节动力 线分开 , 四线制模 式进行数 据采样 。 针对该锂 电池组进 行实时单 体电压采 样 ,单体电压 采样原始 数据和滑 动平均处 理后数据 如图3所示 。

针对所有 单体的电 压实时采 样与保护 , 使用队列 方式对各 单体信号 进行实时 滑动平均 信号检测 与滤波处 理 ,所有单体 采样电压 滑动平均 处理后的 实时检测 数据如图4所示 。

应用该方 法于加热 电流 、 放电电流 和组电压 的实时检 测与保护 处理 ,取得同样 的处理效 果 。

针对锂离 子蓄电池 组全电压 检测 , 综合对比 各种采样 方法效果 , 最终使用INA117低功耗零 漂移仪表 放大器 , 结合OPA27比例缩放 , 实现全电 压检测 , 最后经过 滑动平均 方法进行 有效低通 滤波处理 ,实现全电 压信号实时检测 。 检测结果 如图5所示 。

全电压检 测过程中 , 由于受到 充放电过 程影响较 大 ,直接采样 具有0.4 V的随机误 差 , 因此 , 信号采样 后的滤波 更是尤为 必要 ,经过滑动 平均处理 后的随机 误差降为0.03 V,具有明显 的滤波处 理效果 。

2.2结果分析

由图3可知 ,单体电压 采样平滑 处理前后 数据优化 效果明显 ,该处理过 程能够起 到较好的 滤波效果 。 在原始数 据中 , 由于外部 高频噪声 影响 , 单体电压 采样存在 较大噪声 ,最高有12 m V的随机误 差影响 。 经过滑动 平均处理 后 ,最高有2 m V的随机误 差 。 该锂离子 蓄电池工 作过程中 最高电压 为4.2 V, 则经过该 滑动平均 处理前后 的相对随 机误差为 :

由图4可知 , 在8单体同步 采样过程 中 , 该滑动平 均方法能 够对各通 道单体电 压采样起 到同样的 平滑处理 效果 ,证明该方 法对该类 型信号采 样处理具 有普遍适 应性 。

由图5可知 , 全电压检 测过程中 , 滑动平均 前后随机 误差计算 过程如下 :

实验结果 表明 ,该方法能 够实现对 机载锂离 子电池组 关键参量 的实时有 效处理 。 该方法与 直接采样 数据对比 ,在不降低 采样时间 的基础上 提高了采 样精度 。 同时 , 与传统多 次采样取 平均方法 相比 ,很大程度 上缩短了 采样处理 时间 ,对实时检 测保护具 有重要意 义 。

3结语

锂电池检测论文 第5篇

摘要：首先指出了传统的几种蓄电池剩余容量检测方法的缺点：局限性大，计算困难，对系统产生的影响大等。接着对内阻法测量蓄电池剩余容量的方法进行了分析，并给出了具体的实施方案，讨论了该方案的优缺点。最后提出了在高噪声情况下对蓄电池剩余容量在线检测方法的改进方案。实验结果证明了这种改进方法的有效性。

关键词：蓄电池;剩余容量;在线检测;高噪声

引言

蓄电池剩余容量是用户最为关心的一个问题，它与整个供电系统的可靠性密切相关。蓄电池剩余容量越高，则系统可靠性越高。因此，如何在既不消耗蓄电池能量，又不影响用电设备正常工作情况下，实时地在线检测蓄电池剩余容量，有着重要意义。

蓄电池是一个复杂的电化学系统，它在不同负载条件或不同环境温度下运行时，实际可供释放的剩余容量不同;而且随着蓄电池使用时间增加，其容量也将下降。通常是根据蓄电池的电解液密度来估算剩余容量的，该方法有很大局限性：在蓄电池使用后期，随着正负极板的腐蚀、断筋，难以准确推算出剩余容量;同时，这种方法也难以适应目前广泛应用的VRLA蓄电池的在线检测。近些年常用的几种蓄电池剩余容量检测方法之中，对在线使用的蓄电池来说，内阻法对系统产生的影响最小，并可以在蓄电池整个使用期内准确测量，因此，内阻法被视为一种比较理想的方法。但在高噪声情况下却发现，实际所测得的蓄电池剩余容量精度不尽人意，因此，对高噪声情况下蓄电池剩余容量在线检测方法的改进势在必行。

1 内阻法预测剩余容量的实施方案

大量研究结果表明，蓄电池内阻与荷电程度之间有较好的相关性[1][2]。美国GNB公司曾对容量200～1000A・h，电池组电压18～360V的近500个VRLA蓄电池进行过测试，实验结果表明，蓄电池内阻与容量的相关性非常好，相关系数可以达到88%。随着蓄电池充电过程的进行，内阻逐步减小;随着放电过程的进行，内阻逐步增大。另外，随着蓄电池老化，其剩余容量随之下降，内阻也逐渐增大。蓄电池内阻与剩余容量的典型关系曲线如图1所示。

蓄电池完全充电(充满)和完全放电(放完)时，其内阻相差2～4倍，变化率远远大于蓄电池端电压变化率(约为30%～40%)，因此，通过测量蓄电池内阻可以比较准确地预测其剩余容量。另外，对于在线使用的蓄电池来说，内阻法还有一个突出优点是对系统影响最小，可以在蓄电池整个使用期内准确测量。因此，不难看出内阻法最适合于VRLA蓄电池剩余容量的在线测量。

内阻法预测剩余容量的具体实施方案是：首先，将蓄电池充满电(以2V蓄电池为例，充电至2.23V，浮充电流至10mA)，然后，以0.1C的放电率使蓄电池放电，记录下放电过程中内阻与剩余容量的大小。当蓄电池放电完毕(2V蓄电池放电至1.80V)便可获得完整的放电曲线，即剩余容量与蓄电池内阻之间的对应关系。将此曲线存入蓄电池监控系统的FLASHROM中，在以后测试同型号、同规格的蓄电池时，处理器根据在线测试得到的内阻值，通过查表计算，得出其剩余容量。因此，这一方法的关键在于如何在线测得蓄电池内阻

蓄电池技术状态检测 第6篇

1.电解液液面高度的检测

在使用过程中蓄电池内的蒸馏水会因蒸发而不断减少, 致使电解液液面下降而影响蓄电池正常工作, 会导致极板上部与空气接触而硫化, 降低蓄电池的电荷容量, 缩短其使用寿命。应定期检查电解液液面高度。一般电解液液面应高出极板和隔板10～15 mm。对透明或半透明的蓄电池壳, 可直接从壳体上的标记看出, 电解液液面应处于上限和下限的范围内。对于不透明的蓄电池壳, 则可俯视注液孔, 若液面高于隔板10～15 mm时, 从孔中能看到液面碰到注液孔下缘时形成的中央小圈。

还有一种方法是:将孔径为3～5 mm的玻璃管垂直放入蓄电池加液孔内, 直到与保护网或隔板上缘接触为止。然后用手指堵紧管口, 并将管取出, 管内吸取的电解液高度即为液面高出隔板或保护网的高度, 其值应为10～15 mm。

当电液量不足时, 应补充蒸馏水。除确知液面降低是由电液渗出所致外, 不允许补充硫酸溶液。这是因为电解液液面正常降低是由电液中水的电解和蒸发所致。

2.蓄电池放电程度的检测

蓄电池放电程度是反映蓄电池供电能力的重要指标之一。放电程度越大, 则供电能力越小;反之, 放电程度越小, 则供电能力越大。蓄电池放电程度可通过以下几种方法检测。

(1) 开路电压测量。

用电压表测量蓄电池正、负极间的电压, 若12 V的蓄电池端电压小于12 V, 则需进一步测试。

(2) 电解液密度测试。

电解液的密度用吸式密度计测定。将密度计的吸管插入蓄电池的注液孔中, 吸入电解液, 使浮子飘起, 同时注意不要使浮子与玻璃外管相碰。读取与眼齐平的电解液液面在浮子上的刻度, 即为电解液密度值。

在测量密度时, 应同时测量电解液温度。因为电解液的密度通常是以室温 (20 ℃或25 ℃) 时为标准的。电解液温度每升高 (或降低) 1 ℃, 电解液的密度要增加 (或减少) 0.000 7 g/cm3。因此, 在其他偏离标准温度时测得的电解液密度值应按下面公式进行修正, 转换到20 ℃ (或25 ℃) 时的密度:

式中 D20℃20 ℃时的密度值, g/cm3;

D25℃25 ℃时的密度值, g/cm3;

t测量时电解液温度, ℃;

Dtt ℃时测量的电解液密度值, g/cm3。

通常电解液密度比标准值每下降0.01 g/cm3, 相当于蓄电池放电8%, 从测得的电解液密度, 可大致了解蓄电池的放电程度, 并采取相应的措施。若电解液密度在1.30 g/cm3或更高, 说明硫酸比例过大, 应加注蒸馏水以降低密度。当电解液密度在1.22～1.29 g/cm3之间, 说明蓄电池充电超过50%, 或已充分充电, 蓄电池可正常使用。当电解液密度降到1.21 g/cm3以下, 说明蓄电池放电超过50%, 应充分充电。充电后再测量电解液密度, 若还低于1.21 g/cm3, 说明蓄电池损坏, 应予更换。

蓄电池各单格内电解液的密度差应小于0.04 g/cm3, 若大于此值, 则应加以调整。

电解液密度检测仪是20世纪80年代研制生产的检测仪器, 具有测量精度高、操作简便等优点, 是吸式密度计的替代产品, 目前正在推广使用。电解液密度检测仪有电子式检测仪和光学检测仪两种。

电子式密度检测仪是利用电位检测法 (即将一对电极插入电解液中, 利用电解液密度与电极间的电位差的线性关系, 实现电解液密度与电量之间的转换) 来检测电解液密度, 将密度转换为电信号后, 经信号处理电路和放大电路处理, 再将检测结果以数字形式显示在液晶显示屏上。

光学检测仪是利用光的折射原理进行检测。该仪器除能检测电解液密度之外, 还能检测防冻液的冰点和浓度。

(3) 用高率放电计测量放电电压。

高率放电计是模拟蓄电池带动起动机的负荷, 测量蓄电池在大电流放电时的端电压, 可以比较准确地判断蓄电池放电程度和启动能力。它由一个3 V的直流电压表和一个定值负载电阻并联组成。测量时应将两叉尖紧压在单格电池的正、负极柱上, 历时5 s左右, 观察大负荷放电情况下蓄电池所能保持的端电压。不同厂牌的放电计负荷电阻不同, 放电电流和电压表读数也就不同, 使用时应参照厂家说明书。

直流屏电池故障检测系统的设计 第7篇

现今为发电厂和变电站的控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等供电的是电力工程直流电源, 简称为直流屏。主要由蓄电池, 充电模块和监控器三部分组成。它为发电厂和各种变电站中的信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供直流电源, 并在外部交流电中断的情况下, 保证继续提供可靠直流电源[1]。直流屏蓄电池作为电力系统交流停电时的后备电源, 其可靠性和安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。因此要保证电网正常运行必须加强对直流屏蓄电池的检测和维护[2]。

1 系统设计总述

整个硬件电路有以下单元组成:MCU主控制单元、电池检测切换电路单元、检测信号处理单元、A/D转换单元、继电器驱动电路单元。如图1所示, 系统采用模块式集散结构, 能保证各单元功能的相对独立性, 主控单元与各功能单元采用光电隔离芯片隔离, 避免单元故障在整个系统中扩散, 因而系统具有极高的可靠性[3]。主控芯片STC89C52是宏晶公司生产的一款低功耗、高性能CMOS 8位单片机, 片内自带8k bytes的在系统可编程Flash程序存储器和512 bytes的随机存取数据存储器, 可直接使用串口下载程序。芯片兼容标准MCS-51指令系统, 内置通用8位中央处理器和Flash存储单元, 可适用于本次电池故障检测任务。

2 检测系统硬件电路设计

2.1 电池电压信号处理电路设计

由于电池检测切换电路直接测得的U1、U2为弱信号, 经比例运放滤波环节处理后送到ADC0804芯片才能保证测量灵敏度。我们采用AD620来处理输入信号U1、U2, 经差分放大后的信号送到A/D。AD620为仪表放大器, 放大器增益通过控制电阻RG控制[4]。

2.2 AD转换电路设计

根据设计需要, 选定A/D芯片ADC0804。该芯片内部带输出数据锁存器, 转换电路的输出口能直接连到主控芯片的数据总线上, 不用再附加逻辑接口电路。

ADC0804的两个模拟信号输入端, 能接受单极性、双极性和差摸输入信号。STC89C52芯片通过P3.6口经光电隔离控制启动ADC0804, 同时ADC0804将转换结束后的电压信号经过隔离送到STC89C52的P0口, 完成电压信号检测。

2.3 继电器驱动电路设计

通过继电器将电池逐个切换到信号注入和信号检测电路。继电器驱动电路如图2所示, STC89C52芯片P2口的控制信号通过光耦隔离后, 由74LS145译码电路确定哪路继电器的通断, 可顺序检测蓄电池内阻和蓄电池电压。

2.4 内阻测量方法与测量电路设计

2.4.1 内阻测量方法简介

通过交流注入法测量蓄电池内阻, 实现在线检测, 交流注入法存在易受谐波干扰, 影响测量精度的弊端, 在硬件电路中应添加抗干扰设计部分, 来提高稳定性[5]。内阻测量的系统框图如图3所示。

图3中, R为阻值已知的参考电阻。交流信号发生器经耦合驱动电路向蓄电池中注入交流信号, 交流信号频率为1k Hz。采样电路分别将蓄电池两端和参考电阻两端的响应信号经过处理后, 可以得到稳定的幅值电压[6]。因为蓄电池与参考电阻串联, 所以电流是相同的。如果蓄电池两端的响应电压为U1, 内阻抗为Z, 参考电阻R两端得到的响应电压为U2, 由欧姆定律可得:

2.4.2 内阻测量硬件设计

(1) 交流信号发生电路如图4所示。交流信号发生器采用集成运放TL082构成文氏桥正弦波发生器[7], 其振荡频率为1k Hz。

(2) 耦合驱动电路如图5所示。利用音频集成功放LM386芯片的三级放大电路, 其输入级为差分放大器能克服交流注入信号易受干扰的弱点, 中间级有较高电压增益, 能为输出级提供足够的信号电压, 最后经输出级的互补对称功放电路输出足够大的功率。

(3) 交流差分放大及滤波电路如图6所示。经过信号采集电路得到的电压信号很微弱, 需放大滤波后才能满足下一级A/D处理电路的输入要求。采用AD620仪表放大器以及带通滤波器组成交流差分放大及滤波电路。

高性能的仪表放大器AD620的增益可以通过改变脚1和脚8之间的电阻RG值来调节。信号放大后, 经过带通滤波器检测出0.4-3k Hz的带通信号, 送到乘法器的信号端[8]。采用高精度的运放OP27实现直流放大电路的程控增益放大, 放大器反馈电阻由模拟开关CD4052来选择, 通过STC89C52智能选择放大倍数, 使信号保持在最佳A/D采集电压的范围内。

3 结束语

本文主要介绍直流屏蓄电池状态检测系统的构成和检测电路硬件电路, 重点介绍了电压测量电路和内阻测量电路。经现场试验表明:本文论述的系统结构和测量方法测量电路可行有效。

参考文献

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[3]黄发雷.一种实用的光电隔离式串行通信方案[J].现代电子技术, 2006:37-38.

[4]王树振, 单威, 宋玲玲.AD620仪用放大器原理与应用[J].微处理机, 2008:38-40.

[5]刘登峰, 邵天章.蓄电池内阻测试仪的设计[J].电源技术, 2011, 35 (3) :305-307.

[6]蒋京颐, 赵忖, 刘秀峰.蓄电池内阻在线巡检与谱分的设计[J].科学技术与工程, 2010, 10 (18) :4496-4498

[7]周宦银, 房宗良, 朱玲赞.文氏桥正弦波发生器的EWB仿真研究[C]//第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集.2011.

用于太阳能电池检测的加热系统设计 第8篇

太阳能作为一种巨量能源, 是人类取之不尽、用之不竭的可再生能源, 是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源。太阳能电池是光伏发电的主要载体, 当电池单元出现各种问题或故障时, 其发电效率就会大大降低, 因此针对太阳能电池片的缺陷检测显得尤其重要。电致发光检测方法是太阳能电池检测中的一种重要方法, 电致发光法即给太阳能电池加适当电压, 使其发出近红外光。由于硅太阳能电池发光强度较弱, 为尽量减少其它杂散光对电致发光强度的影响, 硅太阳能电池放在暗箱中进行成像, 同时在CCD相机前增加红外滤镜, 减少可见光对成像的影响。CCD形成的图像传输到计算机, 在计算机中进行下一步的缺陷识别处理。

太阳能电池的内部缺陷对温度敏感, 在较高温度下, 内部缺陷更容易显现出来, 获得在不同温度下的图像, 可以研究其内部缺陷。因此设计太阳能电池加热系统, 该系统要保证电池受热均匀, 同时要保证暗箱中CCD相机温度不受影响, 因为随着温度的上升, CCD相机得到的图像噪声会加大, 不利于近红外图像的采集。

本文结合太阳能电池检测的需要, 设计半导体加热装置给电池片加热。半导体加热方式, 可使接触面发热, 而对其他非接触的物体无影响。采用以AT89S51单片机为控制核心、以半导体TEC1-12703为加热器的智能加热控制方法, 使加热时间短且温度控制准确。利用该方法可以采集到不同温度下的硅太阳能电池图像, 为后续的分析提供丰富、可靠、全面的信息。

1 加热系统结构

加热系统以单片机AT89S51为控制核心, 其系统结构如图1所示。通过温度传感器检测太阳能电池片的实际温度, 通过AT89S51单片机来控制继电器的通断, 进而控制半导体加热片的通电时间。目标温度可以通过键盘人工设置, 设置温度和实际温度都可以通过显示器显示。

1.1 温度传感器

太阳能电池加热的目标温度在25℃~100℃之间, 温度传感器采用DS18B20。DS18B20温度传感器是美国DALLAS公司生产的一款数字式温度传感器。该温度传感器采用单总线结构, 具有体积小、使用方便、价格低廉的特点, 适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。DS18B20的测温范围-55℃~+125℃, 符合太阳能电池的加热目标范围, 且DS18B20直接通过单总线方式传输, 大大提高了系统的抗干扰性。

1.2 AT89S51芯片

AT89S51是一个高性能, 低功耗8位单片机, 片内含8k B的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器, 兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构, AT89S51可以为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。考虑到太阳能电池加热装置的实际需求和低成本的要求, 本系统采用较为通用且市场价格较低的AT89S51为主控芯片。

1.3 半导体加热片TEC1-12703

通常将TEC1-12703称为半导体制冷片, 它是利用半导体材料的Peltier效应, 当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时, 在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量, 可以实现制冷或加热的目的, 当输入半导体材料的电流流向改变时, 原来的热量吸收端就会变成热量的释放端, 原来的热量释放端就会变成吸收端。该制冷片最大温差电流为3A、最大温差为70℃、最大工作电压为15.2V、最大制冷功率为28.3W。本系统用TEC1-12703来给太阳能电池加热。当将TEC1-12703作为加热装置时, 只有与其紧密接触的太阳能电池的温度会很快升高, 而不会影响测量暗箱中其他部件, 尤其是CCD相机的温度。这一特点符合实验装置的整体需要。

2 硬件设计

2.1 温度检测电路设计

DS18B20与AT89S51硬件连接是采用电源供电方式, DS18B20的1引脚接地, 2引脚作为信号线, 3引脚接+5V电源。单片机端口P1.6与D S 1 8 B 2 0的信号线相连, 为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流, I/O口线都需要接一个4.7K的上拉电阻。DS18B20的硬件连接如图2所示。

2.2 温度控制电路

温度控制电路是由继电器、三极管和半导体加热片构成。单片机通过控制I/O口的输出电平来控制三极管通断, 继而控制继电器的通断。继电器接通, 半导体加热片加热;继电器断开, 半导体加热片停止加热, 从而达到控制温度的目的。

AT89S51单片机的I/O口输出电流很小, 约为4m A~20m A, 考虑到继电器HK4100F-DC5V-SH需要的电流, 必须用三极管放大电流来驱动继电器通断。继电器处于常断状态, 当温度未达到要求时, 单片机输出高电平信号使三极管饱和导通, 继电器接通, 使电源与半导体加热片接通, 开始加热。温度慢慢升高。当温度上升到预定温度时, 单片机发送低电平信号三极管进入截止状态, 继电器断开, 使半导体加热片与电源断开, 停止加热。当三极管由导通变为截止时, 继电器的线圈产生自感电压, 自感电压与电源电压叠加后加到控制继电器线圈的三极管的e、c两极上, 使三极管的发射结有可能被击穿。为了消除这个自感电压的有害影响, 在继电器线圈两端反向并联抑制二极管, 以吸收该自感电压。原理是:当继电器突然断电时, 继电器产生很大的反向电流。自感电压与电源电压之和对二极管来说却是正向偏压, 使二极管导通形成环流。自感电压就会通过回路释放掉, 保证了三极管的安全。

继电器型号是HK4100F-DC5V-SH, 它的额定电压是5V。三极管的型号是PN4250, 它是一种开关型的PNP三极管, 单片机P3.0控制三极管的导通。继电器和三极管的连接电路如图3所示。

2.3 人际接口电路

采用4X4键盘来输入控制温度的目标值, 键盘的行线、列线分别与单片的P2口的8条口线相连。显示部分采用4位LED显示, 74LS24作为显示驱动芯片, 为4位LED显示提供足够大的电流。

2.4 系统总体电路图

系统的总体电路图如图4所示。

3 软件设计

主程序流程图如图5所示, 首先要对模块进行初始化, 而后调用温度采集、温度处理、温度显示、扫描键盘等模块。采用的是循环查询方式实现温度的显示和控制。各子程序如图6~图9所示。

4 结束语

本文主要介绍了太阳能电池缺陷检测中的加热系统的设计。硬件电路主要包括温度传感器、继电器、半导体加热片以及人机接口电路等, 能方便的进行目标温度的设置与控制, 本系统采用单片机系统设计实现, 具有体积小、成本低、可靠性高、实时显示加热温度、对周围环境温度影响小等特定点。实验表明, 本系统可以加热太阳能电池片, 且能够不影响CCD相机的使用温度, 能够获得不同温度下太阳能电池的近红外发光图像。

摘要：提出了用于太阳能电池电致发光缺陷检测装置中的加热系统的实现方案。充分考虑到实际的需要, 由温度传感器DS18B20实时检测太阳能电池的温度, 以单片机为控制核心, 控制半导体加热器TEC1-12703为太阳能电池加热, 并实时显示测量温度。实验表明, 加热系统实现了只对太阳能电池准确加热, 而对其他设备无影响的实际要求。

关键词：太阳能电池,加热装置,智能检测,单片机

参考文献

[1]张毅刚, 彭喜元.单片机原理及接口技术[M].人民邮电出版社, 2008.

[2]张军.智能温度传感器DS18B20及其应用[J].仪表技术, 2010 (004) :68-70.

[3]袁梅, 张利军, 董韶鹏.基于半导体制冷器件的温度控制实验平台开发[J].实验技术与管理.2010 (12) :73-76.

[4]Takashi Fuyuki, Athapol Kitiyanan.Photographic diagnosis of crystalline silicon solar cells utilizing electroluminescence[J].Applied Physics A.2009, 96:189-196.

基于虚拟仪器的干电池检测系统 第9篇

系统总体结构

基于虚拟仪器的干电池视觉检测系统结构如图1所示, 系统由两大部分组成:硬件部分和软件部分。硬件部分由环形光源、4个USB摄像机和光电开关组成, 软件部分采用模块化设计, 包括图像处理与识别模块、数据存储模块及输出显示。系统工作原理:当干电池遮蔽光电开关时, 触发摄像机拍照并将数字图像传送到计算机, 经过图像处理模块完成干电池缺陷的识别并存储输出。

多通道图像采集的实现

生产者/消费者模式

生产者/消费者模式是由生产者循环和消费者循环组成, 生产者和消费者循环的队列存储开辟了一个缓存区, 依据先进先出 (First Input First Output, FIFO) 的原则进行, 生产者循环生产的数据存入缓存区, 消费者循环从缓存区取出数据处理。两循环中的任务执行是并行的, 相互之间不受影响。任务执行的并行性和基于队列的数据传输, 使程序具有更高的运行效率和设计灵活性, 并且可以防止出现数据丢失。

基于多消费者的图像采集系统

为了充分利用计算机硬件资源和提升程序设计的灵活性, 采集系统使用单生产者多消费者设计模式, 并结合状态机编程, 设计模式示意图如图2所示。多通道图像采集系统具体实现步骤: (1) 在循环中加入事件结构用于响应前面板控件, 事件结构中开辟一个队列, 并向队列中传输与控件对应的状态枚举, 通过队列状态传输到生产者循环。 (2) 在生产者循环中开辟四个队列, 通过捆绑状态枚举和IMAQdx Grab函数采集到的图像, 向生产者队列传输数据。四个队列中捆绑的数据将传输到对应的四个消费者循环, 解除数据捆绑实现状态控制和数据传输。

此设计模式对经典状态机做了改进, 队列缓存状态枚举, 可以在队列任意添加新状态, 从而方便控制采集程序运行状态。程序中使用多个循环实现数据传输, 由于Lab VIEW平台是自动多线程编程, 采用多消费者设计模式的采集系统具有更高效的处理机制和更强的结构扩展性。

图像处理与识别模块

图像预处理可以消除图像无关信息, 改善图像质量, 提高后续图像分割与图像识别的可靠性。系统预处理采用IMAQ Lowpass函数对图像低通滤波, 采用IMAQ Mathlookup函数的square运算符对图像增强。

图像分割

为了分析图像的特征, 往往需要通过图像分割将对象从图像中分离出来。采用边缘检测和阈值分割可以有效划分背景区域和目标特征区域。模块采用IMAQ Edge Detection函数的Robert算子来完成边缘检测, 用IMAQ Auto BThreshold函数聚类法来实现自动阈值分割。锌筒图像分割如图3所示。

特征提取与识别

特征提取是图像识别的重要环节, 系统的干电池锌筒识别采用圆度特征, 碳棒识别采用灰度特征, 识别效果如图6所示。经过图像分割的锌筒图像具有明显的形状特征, 使用IMAQ Extract Contour函数提取锌筒轮廓, 通过IMAQ Compute Contour Distances计算提取轮廓与拟合轮廓的最大距离, 与设定阈值比较, 实现锌筒缺陷识别, 锌筒识别程序如图4所示。

模板匹配是一种有效的模式识别技术, 它能利用图像信息和识别模式的先验知识, 更直接反映图像间的相似度。常见的碳棒缺陷有偏心、折断和缺失, 通过模板匹配可以快速实现碳棒定位。匹配输出的Matchs包含匹配锌筒的坐标、转角等信息, 通过计算匹配碳棒坐标与锌筒圆心的偏心率实现碳棒偏心缺陷识别, 若无匹配信息则为碳棒折断或缺失, 碳棒识别程序如图5所示。

数据存储模块

干电池图像处理完后需对相应输出参数进行存储, 以便日后调出分析或打印报表, 本文使用TDMS文件进行数据存储和查询。对比基于SQL数据库的数据存储, TDMS文件最大的特点就存取速度快, 非常适合用于存储海量数据, 在实时系统中广泛应用。高速的干电池生产线要求整个系统在采集图像后, 需对图像快速处理及存储数据, 消费者循环中加入的TDMS存储模块可以满足干电池检测数据的快速及海量存储要求。

结语

锂电池检测论文 第10篇

1. 蓄电池的容量概念

蓄电池的容量并不是一个固定数值, 同一个蓄电池, 其使用情况不同 (如放电电流的大小和温度不同) , 其容量也不同。放电电流越大, 温度越低, 则容量越小。因为蓄电池的容量与放电电流的大小以及温度有关, 所以规定蓄电池的额定容量为:在电解液温度为30℃的情况下, 以估计容量的1/20的电流连续放电20 h (又称为20 h放电率) , 到单格电压降到1.75 V时, 蓄电池所输出的电量。蓄电池容量的单位为Ah, 即放电电流 (A) 与放电时间 (h) 的乘积。如蓄电池在电解液平均温度为30℃的情况下, 以4.5 A的电流连续放电20 h, 单格电压降到1.75 V时, 它的额定容量C为

C=It=4.520=90 Ah。

2. 蓄电池容量不足的影响因素

极板是蓄电池储存电能的主要部件, 做成栅架 (网架) 形式, 上面附满活性物质, 极板分正负两种。蓄电池的充电和放电, 就是靠正、负极板上的活性物质与硫酸溶液的化学反应来实现的。当其他条件相同时, 蓄电池的容量取决于极板的面积以及活性物质的多孔性。所以蓄电池极板尺寸越大、片数越多、活性物质的多孔性好, 则活性物质与电解液的接触面积就越大, 容量也就越大。为提高蓄电池容量, 极板通常做得很薄。铅蓄电池的极板厚度为1.45~3.0 mm。另外, 不同使用条件 (放电电流大小, 电解液温度、密度等) 也决定了蓄电池的容量大小, 是影响蓄电池容量不足的使用因素。

(1) 放电电流大。当蓄电池放电程度较大时, 由于硫酸铅析出量多, 而使极板孔隙的截面积减小, 从而造成硫酸渗入极板困难。因此, 当放电电流增大时, 渗入极板孔隙内的硫酸不足以补偿单位时间内所消耗的硫酸量, 致使蓄电池的电压迅速下降, 而不能继续放电。所以放电电流增大, 蓄电池容量减小。

(2) 电解液温度低。温度降低时, 由于黏度增大而使电解液渗入极板困难, 同时温度降低时, 电解液电阻会增大而使电压降低, 所以蓄电池的容量将减小。

(3) 电解液密度不合适。加大电解液密度, 可以提高蓄电池的电动势及电解液向极板内活性物质的渗透能力, 并减少电解液的电阻, 而使蓄电池容量增加。但若是继续加大电解液密度, 将使其黏度增大, 所以当电解液密度超过某一数值时, 电解液渗透速度反而会减小, 且内阻增大, 极板硫化增加, 使蓄电池容量减小。故只有当电解液密度处于最佳状态时, 蓄电池才能获得最大容量。

(4) 蓄电池使用中的一些常见故障也是影响蓄电池容量的主要因素。如:极板上活性物质软化脱落, 大电流放电, 使极板上电化学反应激烈, 硫酸铅迅速生成, 体积严重膨胀, 极板变形不均匀, 形成拱曲, 造成活性物质脱落;极板栅腐蚀变形, 板栅的腐蚀速度取决于板栅合金的组成, 但储存温度越高, 腐蚀速度越快, 放电深度越深, 腐蚀越严重;极板硫酸盐化, 蓄电池在放完电或充电不足的情况下长期放置, 极板表面逐渐生成一层很硬的白色物质粗结晶的硫酸铅。这种物质颗粒粗大, 导电性差, 容易堵塞极板空隙, 因而使蓄电池内阻显著增加, 容量大幅度下降。

3. 蓄电池容量的检测

在日常维修保养时, 检测蓄电池容量的方法必须简便易行。采取测试电解液密度与充足电时的密度相比较的方法, 即可知道存电容量为多少。例如, 东北地区冬季最低气温在-40℃以下, 充足电时的电解液密度为1.29 (夏季充足电时应为1.26) 。通常电解液密度比标准值每下降0.01 g/cm3, 相当于蓄电池放电8%, 从测得的电解液密度, 可大致了解蓄电池的放电程度。不同地区气候条件下充足电时的电解液密度各不相同, 要注意区别。密度计在使用时要注意保持垂直, 不使浮子与玻璃管粘住。

密度计的使用时要注意浮子上的刻度, 低于1.150表示“电已放完”;1.150~1.250表示“存电约一半”;1.250~1.300表示“电已充足”。测试前要先了解本地区该季节该型号蓄电池充足电的电解液密度值, 再将所测密度值换算成标准温度 (25℃) 下的密度值。按下列公式计算

式中P25℃标准温度下的电解液密度/gcm-3;

Pt测试时电解液密度/gcm-3;

t测试时的电解液的温度/℃。