蓄电池电压不均衡原因研究
一、电池制造工艺差异1.极板质量差异
1.极板质量差异
蓄电池的极板对电池性能起着决定性作用。在生产过程中,想要让活性物质的涂覆量达到完全精准统一是极为困难的。一旦某片极板上的活性物质含量较多,那么在充电时,其氧化还原反应就会更加剧烈,相应产出的电量也会更多,如此一来,对应的电池单格电压就容易偏高。而且,极板制造材料的纯度难免会存在一些细微的波动,杂质参与到化学反应当中,会改变反应的速率和程度,进而导致电池电压出现差异。
2.电解液密度差异
往电池内灌注电解液时,要确保各个电池单格内的电解液密度完全一致可不是一件容易的事。电解液密度不同,离子迁移的速度以及电化学反应的平衡状态都会随之改变。密度较高的电解液所在的单格,离子迁移速度会更快,在充电时也就更容易达到较高的电压。
3.电池内阻差异
电池内阻是由极板、电解液、隔膜等各部分的电阻共同构成的。在制造过程中,诸如极板之间的接触状况、隔膜的特性等因素,都会使得电池内阻各不相同。内阻较小的电池在充电时,其压降比较小,电荷积累速度快,电压上升自然就比较迅猛;而内阻较大的电池情况则相反,这就容易引发电压不均衡的现象。
二、环境因素
温度差异
充电环境的温度对电池性能有着极大的影响。倘若环境温度分布不均匀,比如靠近充电设备的地方温度较高,而处于边缘位置的地方温度较低,那么温度高的电池其内部化学反应就会加速。依据能斯特方程,电池的电动势(也就是电压)会随着温度升高而发生变化,使得这些温度高的电池电压上升速度更快,最终导致整个电池组内的电压出现失衡状态。
三、充电设备因素
充电线路连接问题
充电线路连接点如果接触不良,就会使部分电池的充电电流变得不稳定。当导线接头出现松动时,接触电阻就会增大,这样电池实际接收到的充电电流就会减小,其电压上升的速度也就变慢了,从而与正常充电的电池之间形成明显的电压差。
充电电流分布不均匀
在采用并联充电方式时,电池内阻与连接线路电阻的差异会共同作用,导致充电电流分配不均匀。内阻较小的电池能够分得更多的充电电流,其电压上升速度就会比较快;而内阻较大的电池分到的电流较少,电压上升速度也就较慢,如此便造成了电池电压参差不齐的情况。
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