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科士達(dá)蓄電池的主要構(gòu)成有哪些？
科士達(dá)蓄電池由正、負(fù)極板、隔板和電解液、電池槽及連接條（或鉛零件）、接線端子和排氣閥等組成。
一、科士達(dá)電池的主要部件
1、極板是蓄電池的核心部件，相當(dāng)于蓄電池的“心臟”，其分為正極板、負(fù)極板。
2、隔板作用在于隔離正、負(fù)極板，防止短路，可稱為“第三電極”。其作為電解液的載體，能夠吸收大量電解液，起到離子良好擴(kuò)散（離子導(dǎo)電）的作用。對(duì)于長光蓄電池來說，隔板還可作為正極板產(chǎn)生氧氣到達(dá)負(fù)極板的“通道”，使極板順利地建立氧循環(huán)，減少水損失。
3、電解液大部分是由純水與硫酸組成，配以一些添加劑混合而成。
電解液主要作用在于兩個(gè)方面：一是參與電化學(xué)反應(yīng)，是科士達(dá)蓄電池的活性物質(zhì)之一;二是起導(dǎo)電作用，科士達(dá)電池使用時(shí)通過電解液中離子的轉(zhuǎn)移，起到導(dǎo)電作用，使化學(xué)反應(yīng)得以順利進(jìn)行。
4、安全閥是蓄電池關(guān)鍵部件之一，位于蓄電池頂部，它起到作用在四個(gè)方面：
（1）安全作用，即當(dāng)科士達(dá)蓄電池使用過程中內(nèi)部產(chǎn)生的氣體氣壓達(dá)到安全閥壓力，開閥將壓力釋放，防止產(chǎn)
（2）密封作用，當(dāng)蓄電池內(nèi)壓低于安全閥的閉閥壓力時(shí)安全閥關(guān)閉，防止內(nèi)部氣體酸霧往外泄露，同時(shí)也防止空氣進(jìn)入電池造成不良影響。
（3）確保科士達(dá)蓄電池正常內(nèi)壓，促使科士達(dá)蓄電池內(nèi)氧氣復(fù)合，減少失水。
（4）防爆作用，某些安全閥裝有防酸發(fā)、防暴片。
科士達(dá)蓄電池放電到什么時(shí)候算沒有電
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科士達(dá)蓄電池的放電首要分以下三分時(shí)期。
a)、科士達(dá)蓄電池端電壓由浮充敏捷降至開路電壓，此刻電壓大至由2.23V降到2.13擺布，因而進(jìn)程是由浮充電壓轉(zhuǎn)為開路電壓，并非實(shí)踐開路放電電壓，所以降低格外快。
b)、科士達(dá)蓄電池端壓由開路壓開端穩(wěn)步降低，通常正常情況下電池在1.80-2.06時(shí)期放電屬平穩(wěn)過渡期，科士達(dá)電池端壓穩(wěn)步降低。
c)、當(dāng)科士達(dá)蓄電池到達(dá)停止電壓1.80V，此刻若持續(xù)放電，則放電速率加速，一起這時(shí)期也歸于電池的過放電進(jìn)程，假如發(fā)生了過放電，則有必要及時(shí)對(duì)電池進(jìn)行補(bǔ)充電，否則會(huì)致使科士達(dá)蓄電池內(nèi)部硫酸鹽化，康復(fù)正本容量將帶來很大艱難。
1 科士達(dá)蓄電池內(nèi)阻的組成
宏觀看來，假如電池的開路電壓為V0，當(dāng)用電流I放電時(shí)其端電位為V，則r＝（ V0-V）/I就是電池內(nèi)阻。然而這樣得到的電池內(nèi)阻并不是一個(gè)常數(shù)，它不但隨電池的工作狀態(tài)和環(huán)境條件而變，而且還因測(cè)試方法和測(cè)試持續(xù)時(shí)間而異。究實(shí)在質(zhì)，乃因電池內(nèi)阻r包括著復(fù)雜的而且是變化著的成分。
理論電化學(xué)早已指出，電池在充電或放電時(shí)其端電壓V是由以下3部分組成的：
（1）
式中的IRΩ稱為歐姆極化，它是由電池內(nèi)部各組件的歐姆內(nèi)阻RΩ引起的；是由電極 四周液層中參與反應(yīng)或天生的 離子的濃度變化引起的，稱為濃差極化；是由反應(yīng)粒子進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)所引起的，稱為活化極化。由（1）式 可知， 宏觀上測(cè)出的電池內(nèi)阻（即穩(wěn)態(tài)內(nèi)阻）R是由3部分組成的：歐姆內(nèi)阻RΩ、濃差極 化內(nèi)阻Rc和活化極化內(nèi)阻Re。
歐姆內(nèi)阻RΩ包括電池內(nèi)部的電極、隔膜、電解液、連接條和極柱等全部零部件的電 阻。雖 然在電池整個(gè)壽命期間它會(huì)因板柵腐蝕和電極變形而改變，但是在每次檢測(cè)電池內(nèi)阻過程中 可以以為是不變的。
濃差極化內(nèi)阻既然是由反應(yīng)離子濃度變化引起的，只要有電化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行，反 應(yīng)離子的濃 度就總是在變化著的，因而它的數(shù)值是處于變化狀態(tài)，丈量方法不同或丈量持續(xù)時(shí)間不同， 其測(cè)得的結(jié)果也會(huì)不同。
活化極化內(nèi)阻是由電化學(xué)反應(yīng)體系的性質(zhì)決定的；電池體系和結(jié)構(gòu)確定了，其活化極化內(nèi)阻 也就定了；只有在電池壽命后期或放電后期電極結(jié)構(gòu)和狀態(tài)發(fā)生了變化而引起反應(yīng)電流密度 改變時(shí)才有改變，但其數(shù)值仍然很小。
2 科士達(dá)電池內(nèi)阻的丈量原理
2.1 直流法測(cè)電池歐姆內(nèi)阻
對(duì)于平板式單電極而言，當(dāng)有階躍電流i流過期，其電位就會(huì)隨時(shí)間t而變化，當(dāng) t ＞5×10-5s時(shí)，電位變化η可用下式表示［1］：
（2）
式中Cd表示電極四周雙電層電容值，io為交換電流密度，RΩ為電極歐 姆內(nèi)阻，N、R、T、F、n均為常數(shù)，其物理意義可參閱文獻(xiàn)［1］。
（2）式等號(hào)右邊的第一項(xiàng)iRΩ表示電極歐姆內(nèi)阻引起的電位變化，它與時(shí)間無關(guān)； 第2項(xiàng)表 示濃差極化隨時(shí)間的變化；第3項(xiàng)表示因給電極四周的雙電層電容充電引起的電位變化，在 t→0時(shí)其值也→0；第4項(xiàng)則表示電極反應(yīng)的電化學(xué)極化，鉛蓄電池的i0較大 ，則1/i0必然很小。由此可知，當(dāng)t→0時(shí)，η→iRΩ。
由此看來，在電池中有階躍電流I流過期，電位就要發(fā)生變化；只要測(cè)出t→0時(shí)電 池電位的變化△V，就可以算出電池的歐姆內(nèi)阻。
試驗(yàn)結(jié)果表明［1～2］，當(dāng)電池以恒電流I放電時(shí)，測(cè)出其在0.5～1ms內(nèi)電位的 變化 △V1，則由RΩ＝△V1/I即可算出電池的歐姆內(nèi)阻。用此法測(cè)得3Q10 5汽車電池歐姆 內(nèi)阻1.8mΩ，單格電池為0.6mΩ［1］；200Ah的VRLA為0.5mΩ［2］。
目前在一些部分使用的VRLA電導(dǎo)測(cè)試儀，其測(cè)試原理與此相似。它將已知頻率（大約為10Hz） 和幅度的電位加在單元電池的端子上，觀察相應(yīng)的電流輸出［3］，用此法測(cè)取電池 的電導(dǎo) （或電阻）。由于其頻率較低，信號(hào)持續(xù)時(shí)間較長（100ms），則測(cè)得的電阻值中既含有歐姆 內(nèi) 阻又含有變化著的濃差極化內(nèi)阻（此時(shí)活化極化內(nèi)阻忽略了）。
2.2 交流法測(cè)電池內(nèi)阻
在工作［4］中先容了用交流阻抗法測(cè)密封鉛蓄電池內(nèi)阻，其交流信號(hào)頻率變化范圍 為0. 05Hz～10kHz。由于電池阻抗模與頻率的對(duì)數(shù)之間沒有嚴(yán)格的線性關(guān)系，但在高頻區(qū)（1kHz～ 10kHz）卻變化較少，于是取此時(shí)的阻抗模作為電池內(nèi)阻，結(jié)果得到6V/4Ah密封鉛蓄電池內(nèi) 阻為40mΩ。
由于電池中的電極是多孔性的，而且又是多片電極緊密并聯(lián)在一起的，它的交流阻抗等效電 路極其復(fù)雜，至今尚無法從理論上精確地解決，只能根據(jù)在平板電極上得到的理論分析結(jié)果 近似地處理電池中的多孔性電極題目。再者從（1）式可以看出，電池中有恒定電流流過期， 其端電位是隨時(shí)間而變化的，不同的時(shí)刻測(cè)得的電位變化中包含了不同的成分，因而用本方 法測(cè)得的電池內(nèi)阻是隨交流信號(hào)的頻率而變化的。
過往也曾用交流阻抗法測(cè)電池內(nèi)阻，但均得不出正確的結(jié)果，其主要原因是無法建立正確的 等效電路，并且受外來噪聲的干擾比較嚴(yán)重。
3 電池內(nèi)阻跟荷電態(tài)的關(guān)系
在工作［2］中采用直流電壓降法對(duì)200Ah/2V的密封鉛蓄電池歐姆內(nèi)阻測(cè)試結(jié)果如表1 所示。對(duì)浮充狀態(tài)下工作 的電池測(cè)試結(jié)果表明，在電池失效之前其容量很少變化，歐姆內(nèi)阻也變化不大；一旦電池容 量迅速下降時(shí)，其歐姆內(nèi)阻也同步增大。固然如此，但仍然得不到電池歐姆內(nèi)阻跟電池容量 （荷電態(tài)）之間的嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。
表1 電池荷電態(tài)與歐姆內(nèi)阻的關(guān)系
荷電態(tài)/% 100 85 68
歐姆內(nèi)阻/mΩ 0.50 1.20 1.93
根據(jù)文獻(xiàn)［4］采用交流阻抗法對(duì)6V/4Ah密封蓄電池的測(cè)試結(jié)果，在電池剩余容量高于4 0%時(shí)，電池的內(nèi)阻（它包含了歐姆內(nèi) 阻和部分濃差極化內(nèi)阻）幾乎是相同的；只是在低于40%時(shí)，其內(nèi)阻才迅速增加。此結(jié)果跟文 獻(xiàn)［2］中觀察到的相似，即密封鉛蓄電池在使用過程中（電池容量高于80%），其內(nèi)阻改變很 ��；一旦電池內(nèi)阻有了明顯變化，則電池的壽命也即告終止了。在電池剩余容量與內(nèi)阻之間 沒有找到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。
4 電導(dǎo)法在線丈量結(jié)果的分析
根據(jù)以上對(duì)單個(gè)電池的丈量結(jié)果，再來觀察和分析當(dāng)前郵電部分使用的電導(dǎo)測(cè)試儀對(duì)密封鉛 科士達(dá)蓄電池組的測(cè)試結(jié)果。
表2列出了用電導(dǎo)法對(duì)2V/300Ah閥控式密封鉛蓄電池內(nèi)阻和電位的測(cè)試結(jié)果。前2 行取自文獻(xiàn) ［3］，后4行取自曹昌勝先生在1998年4月召開的通訊電源檢測(cè)技術(shù)會(huì)議上發(fā)表的論文。表2 中最下排的代表該組電池的電導(dǎo)或電壓的均勻值；S表示它們的標(biāo)準(zhǔn)差，它代表了該組電池中 各單電池電導(dǎo)或電壓的離散程度。S越小，則該蓄電池組中各單電池的性能越均勻，反之亦然。S/則代表了相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差。
表2 電導(dǎo)法對(duì)在線電池的測(cè)試結(jié)果
電池號(hào) 電壓
/V 電導(dǎo)/kS 放 電 充 電
電 壓/V 電導(dǎo)/kS 電壓/V 電導(dǎo)/kS
1 2.26 1.02 2.08 2.33 2.37 2.70
2 2.24 1.35 2.08 2.08 2.33 2.173
3 2.28 0.702 2.07 2.25 2.33 2.25
4 2.24 0.936 2.10 2.78 2.32 1.81
5 2.29 1.35 2.12 2.88 2.32 2.10
6 2.26 1.36 2.02 2.19 2.30 2.28
7 2.24 0.548 2.04 2.23 2.32 2.08
8 2.23 1.52 2.01 2.12 2.46 2.42
9 2.23 0.938 2.02 2.07 2.29 1.71
10 2.26 1.21 2.08 2.61 2.34 2.15
11 2.24 1.34 2.00 2.24 2.33 2.37
12 2.27 1.05 2.03 2.17 2.37 2.20
13 2.21 1.40 2.10 2.39 2.36 2.21
14 2.26 1.05 2.02 2.28 2.29 2.10
15 2.27 1.69 2.08 2.86 2.58 2.68
16 2.24 1.31 2.03 2.18 2.29 2.20
17 2.29 1.53 2.03 2.25 2.37 2.37
18 2.26 1.37 2.02 2.30 2.33 2.54
19 2.30 1.64 2.02 2.04 2.30 1.81
20 2.27 0.768 2.04 2.09 2.30 2.20
21 2.18 0.345 2.06 2.24 2.42 2.88
22 2.27 0.826 2.02 2.03 2.42 2.73
23 2.23 1.70 2.03 2.39 2.31 2.08
24 2.27 1.08 2.03 2.35 2.30 1.84
2.254 1.170 2.047 2.306 2.348 2.245
S 0.0272 0.359 0.0333 0.244 0.0669 0.304
S/ 0.0120 0.307 0.0163 0.106 0.0285 0.136
從表2數(shù)據(jù)可以看出：①電池的電導(dǎo)跟電壓之間沒有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，②同一組電池的各個(gè) 電導(dǎo)之間的離散程度遠(yuǎn)大于電壓之間的離散程度，③對(duì)同樣的2V/300Ah電池，不同作者 用不同電導(dǎo)儀測(cè)試的結(jié)果會(huì)相差1倍以上。造成上述現(xiàn)象的原因看來首先在于目前用電導(dǎo) 儀測(cè)得的電池“電導(dǎo)”的含義不夠明確， 它既包含了電池歐姆內(nèi)阻的影響，又包含了變化著的濃差極化電阻的作用。再者從所測(cè)的電導(dǎo)值來看，電池的內(nèi)阻是在mΩ級(jí)，丈量過程中接觸電阻引進(jìn)的誤差（接近mΩ級(jí)）嚴(yán)重干擾了測(cè)試結(jié)果。
因此用電導(dǎo)儀測(cè)試密封鉛蓄電池內(nèi)阻時(shí)，必須由專人細(xì)心操縱，盡量減少引進(jìn)的誤差，這樣 得出的數(shù)據(jù)才能真正反映電池實(shí)際。對(duì)照相同情況下電池電壓的分布，其離散性則小得多。 這是由于電極的電位是電極表面熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的直接反映，并且在丈量過程中引進(jìn)的誤差較電導(dǎo)丈量要小，因而電池在充電或放電過程中（不是開路靜置時(shí)）電位的變化比較更能反映電池的狀態(tài)。
5 結(jié)論
a.密封鉛蓄電池的內(nèi)阻是復(fù)雜的，它包含了電池的歐姆內(nèi)阻、濃差極化內(nèi)阻 、電化學(xué)反應(yīng)內(nèi)阻以及雙層電容充電時(shí)的干擾作用。
b.用不同的測(cè)試方法和不同時(shí)刻測(cè)得的內(nèi)阻值中包含的成分及其相對(duì)含量是不同的，因而 測(cè)得的內(nèi)阻值也不相同。
c.密封鉛蓄電池內(nèi)阻（或電導(dǎo)）跟電池容量之間沒有觀察到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系，無法根據(jù)單個(gè) 電池的內(nèi)阻（或電導(dǎo)）值往猜測(cè)電池使用壽命。但電池內(nèi)阻忽然增大或電導(dǎo)忽然減小時(shí)，則預(yù) 示著電池壽命即將終止。
參考文獻(xiàn)
1，桂長清，包發(fā)新.大容量電池歐姆內(nèi)阻的測(cè)定.電源技術(shù)，1984，（6）：13～ 15
2，Isamu Kurisawa,Masashi Iwata.Internal resistance and deterior ation of VRLA for stand-by applications.GS News Technical Report,1997,（2）:19～25
3，陳熙.閥控式密封鉛蓄電池的治理計(jì)劃.通訊電源技術(shù)，1998，（3）：33～35
4，佘沛亮，陳體銜.閥控式密封鉛蓄電池的內(nèi)阻.蓄電池，1995，（3）：3～6..
