蓄电池内阻与容量的关系

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1、万方数据2011年1月25日第2}；卷第1期直馋电．碌技术TelecomPowerTechnologyJan25，2【)11，V01．28No．1文章编号：1009—3664(2011)0卜0032—03蓄电池内阻与容量的关系。糠钱镳j2t桂长清。柳瑞华(中船重工第712研究所，湖北武汉430064)摘要：蓄电池的内阻跟额定容量有关。荷电态S(℃高于50％时，阀控密封铅酸蓄电池、锂离子电池、金属氢化物镍电池、镉镍蓄电池、锌镍电池的内阻都是保持不变的；只是SoC低于40％以下时，它们的内阻才很快升高。关键词：蓄电池；电池内

2、阻；荷电态；容量中图分类号：TM912文献标识码：ARelationsbetweenInternalResistanceandCapacityforBatteriesGUIChang—qing，I。IURui．hua(ChimShipbuildingIndustryCorporationNo．712ResearchInstitute，Wuhan430064，China)Abstract：Internalresistanceofbatterywasrelatedtoitsratedcapacity．WhileS()C>50

3、％，intemalresistancesforVRLA、Li—ionbattery、MH—Ni、Cd-NiandZn-Nibatterywerenotchangeablealmost；as盯)C<4()％，theirintemalresist—anceswrould“serapidly．Keywords：battery；interllalresistance；stateofcharge；capacity蓄电池内阻与容量之间的关系其中有两种含义：电池内阻跟额定容量的关系，以及同一型号电池的内阻跟荷电态SOC的关系。十多年前

4、人们曾经试图利用阀控密封铅酸蓄电池内阻(或电导)的变化去在线检测电池的容量和预测电池寿命，但却未能如愿；近来随着电动汽车和电动助力车产业的发展，人们对动力电池的大电流放电能力提出了越来越高的要求，这就要求尽可能降低电池内阻。因而本文将进一步探索和阐明一些常用蓄电池内阻与容量之间的内在关系。1阀控密封铅酸蓄电池当前阀控密封铅酸蓄电池已逐步取代开口式流动电解液铅酸蓄电池，广泛用于邮电通信电源、UPS、储能电源系统等。动力型阀控密封铅酸蓄电池不仅已广泛用于电动助力车，而且近来又向轻型电动汽车大力进军。这些领域都要求在线检测蓄电

5、池的荷电态。(1)蓄电池的内阻跟荷电态的关系蓄电池的荷电态S()C指的是电池可以放出的容量跟其额定容量的比。这一数据对邮电通信电源系统和正在使用的动力电池组十分重要。1992年DavidOFeder发表了用MidtronicCell一tronandMidtron电导测试仪对阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)的测试和统计结果Ⅲ。图1示出了336块1000Ah密封铅酸蓄电池用263A放电至1．8(】V的放电时间跟电池电导(内阻的倒数)的分布。可以看出，收稿日期：2()10—08—21作者简介：桂长清(1938一)，男，中船712

6、研究所原总工程师，1964年复旦大学电化学专业研究生毕业。荣获国务院颁发的政府特殊津贴，主要从事化学电源的研究和设计。·32·它们之间存在线性相关关系，其相关系数R2=o．825。由此有人提出对于在线使用的阀控密封铅酸蓄电池，可以用测得的电导值去推测它们的剩余容量。虽然十多年前本人从客观实际出发已多次对这一观点提出了否定的看法[2]，而后被众多的同行专家所认可。但今天仍有一些人没做过试验不假思索地引用上述已经过时的观点，因而重提一下上述观点的‘症结’。200口150≥loo_删餐50j筘。＼。≯‘}．-’●Z}巧1．●-

7、万方数据进行测试的结果都表明，不论是开口式或密封式铅蓄电池、不论是用交流阻抗法或电导仪测试法(它是简化了的阻抗测试仪)、不论测量用的交流信号的频率或幅度如何，虽然测得的同一型号铅蓄电池内阻值有差异，但它们都有一个共同点：铅蓄电池的荷电态在40％以上时，其内阻或电导几乎没有变化，只是在低于30％时，其内阻值才迅速上升。这就是何以荷电态高于80％的电池其容量和电导(内阻倒数)之间不存在线性相关关系的根本原因。最近我们用阶跃电流测试技术测取了动力型阀控密封铅酸蓄电池的欧姆内阻(见图2)，结果义一次表明，电池的荷电态在30％以上

8、时，其欧姆内阻几乎是不变的。，。j5A放电U寸f司／m{“图26DzMlO电池欧姆内阻跟荷电态的关系(2)电池内阻跟额定容量的关系电池的额定容量指的是电池有关标准或技术说明书中规定的，在一定的条件下电池必须保证放出的最低容量。通常就是用额定容量来表示电池的大小。表1是YD／T1360—2005《通信用阀控式密封胶体蓄