新聞中心

EEPW首頁 > 測試測量 > 設計應用 > 蓄電池循環(huán)壽命測試系統(tǒng)設計分析

蓄電池循環(huán)壽命測試系統(tǒng)設計分析

作者: 時間:2012-12-20 來源:網(wǎng)絡 收藏

4.2 存儲功能
系統(tǒng)存儲主要包括數(shù)據(jù)存儲和曲線圖像存儲。存儲方式分為自動存儲和手動存儲兩種。所有信息將存儲在一個隨系統(tǒng)程序運行時自動生成的文件夾內(nèi)。
自動存儲:包括即時數(shù)據(jù)(電壓,電流,容量,充電狀態(tài),時間)和充電狀態(tài)發(fā)生轉變前后的曲線圖形。
手動存儲:則是根據(jù)用戶需求,點擊界面上的存儲波形按鈕,存儲感興趣波形。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/192894.htm

d.JPG



5 的程序設計及測試分析
5.1 影響循環(huán)壽命的因素
5.1.1 放電深度
循環(huán)壽命與放電深度有著直接關系。通常來說,加大放電深度會降低蓄電池的循環(huán)壽命。在系統(tǒng)初始設計中,可以用這些實驗數(shù)據(jù),來采用規(guī)定電池放電深度的策略得到所需的循環(huán)壽命。隨著放電深度的加大,電極內(nèi)部引起的應力增大,進而導致蓄電池壽命下降。還有該過程還涉及電極的機械膨脹和收縮、鋅電極的溶解問題及電化學問題。
5.1.2 溫度的的因素
溫度也是影響循環(huán)壽命的一個重要因素,同時影響著蓄電池的各個方面??傮w來說,鎳系列堿性電池在10~30攝氏度下性能最好。超出這個溫度的范圍,蓄電池的性能和循環(huán)壽命都將會降低。如果系統(tǒng)的設計和應用環(huán)境能保證電池工作在最合適的溫度范圍內(nèi),將會得到很好的性能和較長的循環(huán)壽命。
5.1.3 失效機理
先前的鎳鋅電池的失效機理包含鋅的遷移、鋅電極的變形、枝晶短路和纖維素基隔膜的水解。當今這些問題都已基本上獲得了解決。通過應用低溶解的鋅酸鈣電極技術,枝晶短路和變形問題實際得到了消除。此外,鋅的遷移也很大的減少,隔膜體系也獲得大幅度改善,纖維素基隔膜也被穩(wěn)定的聚合物鋅遷移屏障材料所代替。密封鋅鎳蓄電池的失效原理主要有兩種:鋅電極的失效和電池的干涸。
即使應用了地溶解度的鋅酸鈣電極,鋅電極在堿性電解質(zhì)中仍還有一定的溶解度。鋅可以在電解質(zhì)中生成復合鋅酸根離子,而后擴散到整個蓄電池中。一部分鋅酸根沉積在鎳電極的孔隙中,如此會影響鎳電極,更影響蓄電池的性能,而且這也可以產(chǎn)生電池容量逐漸下降的其中一個原因。
5.2 循環(huán)壽命測試
在100%深度放電情況下,鋅鎳能達400次以上。循環(huán)壽命在非常大的程度上決定于具體使用情況,影響原因有放電電流、放電深度、充電制度、過充電量、濫用程度、環(huán)境溫度以及力學環(huán)境。在電池進行充放電循環(huán)時,蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生物理變化和劣化導致電池容量逐步下降。對于具體的電池設計,此種容量的逐漸下降屬于正常情況,并且能預見。系統(tǒng)的設計能在總體產(chǎn)品規(guī)格和設計中指明蓄電池的老化狀況。在100%放電深度下,電池在容量下降到額定值的80%以前可以進行450次循環(huán)。在循環(huán)壽命末期,電池容量衰減呈現(xiàn)增大現(xiàn)象,然而此種情況能看作是電池將要失效的一個早期預示。
鋅鎳電池的但電池的電壓特性與循環(huán)壽命的關系如圖5所示,所示圖中給出了放電中點電壓與循環(huán)壽命的關系。放電中點電壓被定義為電池在放電時的帶負載電壓,放電中點是基于蓄電池的放電容量來確定。循環(huán)中電池應用100%深度放電,以C/2率(15 A)充放電。如在此加速測試條件下,蓄電池每天累計進行3次循環(huán),然而在非常多數(shù)的應用中,電池每天僅循環(huán)一次。能看出,與容量逐步減少類似,蓄電池的負載放電電壓也跟著循環(huán)次數(shù)的增加而逐步下降。引起電壓下降的原因是,隨著電極逐漸變干涸,電極慢慢產(chǎn)生劣化,因此導致電池電阻逐步增大。當電池可以承受所施加的放電電流時,電壓的衰減按呈現(xiàn)線行狀、可預測的。而一旦當電池不能承受這一電流時,也就沒法提“失效”如果這時減小放電電流,蓄電池可以繼續(xù)工作,并仍能放出80%以上的額定容量,能循環(huán)差不多500次。每一組數(shù)據(jù)都是在蓄電池放電深度是100%的情況下測出來的。
蓄電池的壽命是以電容下降到某一特定值前能夠承受的充放次數(shù)。恒流法的放電容量與放電電流有很大關系,并且放電溫度、充電制度、擱置時間等都會對電容有影響。在同樣的放電制度下,不同的充電制度對電池的充放電效率不一致,因此電池的放電容量也會有區(qū)別。同樣,在相同的充電制度下,擱置10 min與擱置1 h再進行放電容量的測試,其結果也會有20%~5%的差別,具體視電池的自放電性能絕定。電池的壽命檢測時間較長,常用的循環(huán)壽命檢測設備都與上計算機相連。在檢測時可預先設定檢測的參數(shù),通過計算機或檢測設備的控制面板發(fā)送參數(shù)至檢測設備。發(fā)送時保證參數(shù)的準確無誤。

6 結論
本系統(tǒng)結合蓄電池生產(chǎn)的實際問題,實現(xiàn)了蓄參數(shù)檢測的實時性,并結合PC機實現(xiàn)在線檢測和圖形化人機交互。還有精度好、數(shù)據(jù)記錄全、實現(xiàn)了高精度低成本的設計需求,可以很好的發(fā)展前景。


上一頁 1 2 3 下一頁

評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉