蓄电池开路电压
来源:    发布时间: 2019-10-08 20:04   293 次浏览   大小:  16px  14px  12px
  环宇蓄电池消费过程中充电工序,经常要丈量各种型号电池的开路电压,普通都是运用“万用表”来检测电压,目前市场上“万用表”装备的正、负“表笔”丈量,当电池正、负电极间距小于10cm的,一只手持正、负“表笔”勉强能够完成操作,但是超越10cm间距时需求两只手同时配合才干完成丈量操作,费时费力。丈量电池开路电压必需运用正、负“表笔”,是不可短少的工具,且目前消费的电池型号正、负电极间距大局部>15cm。
  给出了单电池的性能随温度的变化关系。由能够看出,在测试温度范围内,开路电压均在0 8 V以上,最高时到达了1 0 V,接近理论电压值。这标明整个反响主要是依照反响式停止的。电池开路电压在整个测试过程中不断坚持在0 8 V以上,表现出良好的稳定性。在650以上时, M = 2的开路电压均高于M = 1时的对应值。 M = 1时,其开路电压在625到达最大值0 97 V后随着温度的升高而持续明显降落。而M= 2时的开路电压则在650 725范围内稳定在1 0 V左近, 725以上才开端降落。高温下开路电压的降落主要是由于LSM电极对混合气中的CH4也有一定催化作用,且随着温度的升高其催化活性逐步升高,招致CH4被局部氧化,即在阴极发作反响:
  CH 4 + O 2- 2H 2 + CO+ 2e -
  CH 4 + 3O 2- 2H 2 O+ CO 2 + 6e -
  这使得LSM电极区部分的氧分压降低,阴阳极之间的压差变小。由2( b)能够看出,最大功率密度在温度较低( 600 675)时M = 2和M = 1结果接近,在700时M = 2的优势最为明显。但是,在高温段M = 2和M = 1时性能均有所降落。这一方面与阴极对燃料催化作用的加强而形成电池的开路电压降落有关,另一方面也可能与700以上时甲烷在阳极上直接发作裂解反响有关:
  CH 4 C+ 2H 2
  甲烷的裂解使电极上产生一定量的碳堆积,影响电极的性能,进而增大电池的内阻,形成输出功率降落。因而,对SC SOFC而言,工作温度不能过高,应该在阴极和阳极选择催化性好的温度范围内运转。
  燃料应用率是SC SOFC的一个重要权衡指标,它能够经过电流效率来评价:= I / I F
  式中I和I F分别为最大功率对应的电流值和假定CH 4完整转化时所产生的理论电流值。后者能够经过反响式、流速和Faraday定律计算得到。假定经过电池阳极和阴极的混合气体各占50%,那么单气室电池的一次应用效率应该不会超越50% .经过计算,本文中的电流效率为0 09% 0 4% ;而Shao等在其电池组中得到的效率约为1% ( q V( C3 H 8) = 40 ml/ min,单电池阴极面积为0 71 cm2) .可见,低效率依然是限制SC SOFC应用的要素之一。经过进一步优化实验条件,增大电极面积,设计电池组以及工作气体循环应用,能够进步燃料应用率。
  由于电池的开路电压取决于电池电极资料及资料中的活性物质含量,所以电池的开路电压不只能够用来剖析电池电极的能级特性,同时还能够用来估量电池的剩余电量状态(S0C)。电池的开路电压还能够被用来估量电池的安康状态(S0H),例如在锂离子电池中,随着电池的老化,电池的开路电压只在其高电量区域发作衰减。此外,电池的开路电压还是电池系统平衡的重要根据。所以,精确的开路电压估量是电池管理及其相关技术的必要保证。
  金源环宇电池电压只要在电池处于开路状态,并充沛静置待其电压完整释放后,才等于电池的开路电压。在这个过程中,电池的过电势不时减小,电池电压逐步趋向于均衡状态,即电池的开路电压。但这一过程常常需求很长的时间,普通以为在20小时以上。普通为了取得电池的开路电压,只能经过长时间的等候,但这个长时间的等候严重地限制了电池开路电压的在线应用。针对这一问题的处理办法,相关的研讨还非常有限。仅有的一些办法也无法很好的拟合电池的释放过程,这使得其开路电压的估量会呈现一定的误差。
  步骤一、对电池在`进入开路状态后的前A分钟内停止η次电压采样,取得η个开路时间tk与电压值UM,k ;A为正数;k=l,2,…,n,表示第k个采样点;n为大于2的整数;
  步骤二、树立开路时间tk与由扩散电容Cd与扩散电阻Rd所组成的扩散极化环节的弛豫时间τ d的线性函数:
  τ d; k= a tk+ β
  式中:α与β是用来表征线性关系的系数;
  将上述线性函数代入传统二阶等效模型中,取得关于电池释放电压Urlx的改良模型:
  URhX,k=UnLX.k-Z哪-? -OCVXexp+OCV, 4 > Imin
  at.k + βatk + β
  式中:0CV为电池的开路电压;tQ为初始时辰;
  环宇电池释放电压Uelx的改良模型停止整理,取得关于待求变量所组成的向量M=[0CVa β ]Τ的线性化表达式:[0014]