冠通蓄电池安全检测技术正面临这样的困境:容量放电试验对电池有损,耗时费力且含有令人不安的运行风险,不可多用;内阻测试的判别准确率欠佳而难以完全信赖。能否寻找到一种能把容量放电法的高准确率和内阻法的方便安全集中于一身的新方法?这就是介于二者之间、又兼具二者之长的“半荷内阻法”。本文着重讨论半荷内阻法的理论依据和实用关键。
单体电池的放电曲线作为电池重要的性能指标早已为人熟知,放电曲线直观展现了其电池在一定负载电流下其端电压的变化规律,在忽略细节后可表述为:
终止电压前的平稳缓慢下降;
终止电压后的快速下跌;
终止电压为上述二线段之间的拐点,可以用二折线法粗略表现一条电压曲线;
电压拐点前的放电时间和负载电流的乘积被定义为电池的实际容量。
冠通蓄电池终都以串联方式成组使用,把串联电池组各电池的放电曲线绘制在同一坐标中,就能构成一族曲线,简称“电压曲线族”。
冠通蓄电池组在运行中电压曲线族不断变化,其变化规律为:投运初期各电池一致性较好,曲线族分布相对集中,长期运行中单体差异逐渐加大,曲线族分布也逐渐向左移动。图1中电压拐点的水平分布表征了电池性能的好坏,电压拐点靠左的电池应予关注或维护,按照规范,在维护后电压拐点仍落后于80%标称拐点的电池应予更换。
需要说明的是:以上电压曲线族的概念只适合理论分析,在维护实践上价值不大,因为本来只需准确监测到达电压拐点的时间就足以解决一切问题,没有逐点测绘整族曲线的必要。
1.当冠通蓄电池严重放电,比如放电至0或1V/C,几乎电解质内所有耗殆尽,不能再提供离子电流载体来接受大充电电流。事实上,会有一股非常小的充电电流流经圣阳蓄电池,可能低于监控电流计的灵敏度,一段时间后,会流过一股可测量的充电电流并被冠通蓄电池接受。开始充电24小时之内,如果电流接受率不能升高到接近正常值,那么就应该停止使用该冠通蓄电池。如果冠通蓄电池不能从这种误用情况下恢复,并且接受近似正常的电流,那么就应该对其严密监控,以防可能出现短路电池的情况。
2.当冠通蓄电池长时间处于空载状态,并且未定期充电以补偿自放电的影响,极板上的盐终会“硬化”,不能转化为初的活性物质。这种情况下,“硬化”盐就成了绝缘体,冠通蓄电池也不能再接受充电电流了。若发生这种情况,说明一下,不应该继续使用这类蓄电池,也不要尝试利用。
充电电压测试
当单格冠通蓄电池(或多单格蓄电池)串联后接入充电电路的时候,充电电压在各单格圣阳电池(多单格蓄电池)之间平均分配,流经所有冠通蓄电池的充电电流也完全相同。各单格电池两端测出的电压是单格电池内的电荷、阻抗、氧气再化合反应的程度等状态的函数。