启动电池的预测试验方法

起动电池有两种寿命终端:热量故障和容量淡化。热失败是由腐蚀引起的,这些腐蚀呈现在生命早期,并且在较高的内阻引起的起动中表现出来。这种不足可以用CCA测试仪轻松测量。熟练的机械师还可以通过曲柄响应来估计CCA性能。

容量更难以估计,并指定电池保持的能量。虽然CCA在电池的寿命期间趋于保持高,但容量逐渐消失,而在没有用户注意到车辆不会出现一天以缺乏容量。类比是一种持有的桥梁,然后突然坍塌,有点警告。

莫兰迪大桥

图1:支持意大利Morandi桥的电缆失去了20%的力量。在起动停止之前,大多数起动电池的容量可以下降75%。CCA的容量与CCA不合适。


新电池被推翻以允许性能下降;25-30%是起动器电池的低端容量截止值。当冷温度进一步降低已经低容量时,驾驶者也被搁浅。大多数服务车库落到40%的容量时更换电池。

即使据说电池有所改善,电池寿命从典型的5年达4年减少到4年。辅助载荷如加热元件,机械闸门和启动函数降低了寿命,因为剧烈的装载速度褪色。在大多数情况下,能力控制电池寿命的结束。这提示了能力检查的重要性,但难以达到的测量。单独测量CCA不足,因为CCA和容量不合适。

每个电池系统都表现出容量损耗不同。铅酸失去活性材料,也称为软化或脱落。深循环电池含有厚板以凸显重复循环,但起动电池具有薄,海绵状板,以提供大的表面积,实现高曲柄功率,但循环寿命限制为12-15个全周期。第三种繁多是用于寿命的备用电池,填充低重力电解质以减少腐蚀。由此产生的较低的特定能量和导致较大的尺寸不如移动电池静止。由于UPS电池很少循环,因此板具有中等厚度。

酸分层是启动电池中另一种电池故障,它是由固定的充电和部分放电机制引起的。带电的电解质比水重,会被吸引到底部。高浓度加速了极板从下向上的腐蚀,如图2所示。

酸分层
图2:酸分层在起始电池中的影响。
将较重的酸重力底部,较轻到顶部,影响从底部的板腐蚀。
资料来源:智商电力


另一个通行因子的电池故障是硫化的。当铅酸电池停留在部分充电状态并且很少接收到完全充电时发生这种情况。在城市交通中推动的汽车的电池由于负债而导致的辅助部件遭受硫化。空转或低驱动速度的电动机可能无法充分向电池充电。

如果及时提供服务,可以通过慢电荷施加慢电荷,避压电荷为约2安培,72小时。一旦硫酸盐晶体转化为大晶结构,就不再可能了。据说这些大晶体阻断电解质进入板的孔,使电池不可用。

快速的电池测试不涉及“测量”一种情况,而是评估随着充电状态(SOC)和温度变化的症状。装载和充电后的搅拌和长时间的闲置时间也改变了这些症状。挑战是区分良好的电池,良好的电池充满电池充满电。两种电池的性能都是相似的,但条件不同。

图3比较了CCA和遭受热损伤的电池的容量。该容量仍然很高,但由于高电阻可防止电力输送,因此不能提供能量。

电池加热失效
图3:加热电池。
由于腐蚀,机械缺陷或硫化,电池在1-2岁处发生故障。

症状:由于高内阻导致的差劲。失败模式不是突然但渐进的。
测试方法:交流电导测试仪或等同物。显示低CCA阅读。

图4演示了具有容量褪色的老化包装。CCA可能仍然很好,但电池缺乏足够的能量来曲柄发动机。

全套服务的电池

图4.完整的4-5年生活。
由于容量褪色,电池可能会发生故障。CCA仍然在可行的范围内。

症状:故障模式是突然的,因为容量衰减被忽视了。产能检查应作为预防性服务的一部分。
测试方法:Spectro™

图5显示了CCA和容量随老化而衰减。在漫长的测试中,一家德国豪华汽车制造商检查了175个启动器电池,以评估CCA和容量性能。绿色“pass”领域的电池很符合规格,但窄琥珀色“fringe”领域的电池更值得关注,因为它们仍能很好地运转,而且由于容量低而容易出现故障。红色“失效”区域的电池由于低容量或其他缺陷不再起作用。由于CCA低,很少有电池检测失败;大多数都是通过产能线。
起动电池的比较

图5:容量和175次启动电池的CCA。

大多数电池通过容量线;由于低CCA,很少发生故障。测试电池是安装在温和的气候中的主干和驱动。

笔记:测试是由德国豪华汽车制造商进行的。
根据DIN和IEC标准进行容量和CCA。在先前消除了热损坏的电池。

电池测试仪器

测试电池类似于检查患者的医生。如果只采用血压或温度,可能会受到注意力。如果仅采用电压和内阻读数,电池也会发生错误评估。虽然医务人员受到良好的培训,以评估考试,但电池分析没有收到相同的护理,也没有测试设备,也没有与医疗器械相同的水平。

医疗设备的前进的示例是X射线。WilhelmRöntgen于1895年发明了该机器,检查骨折。医疗保健同时进展到猫扫描和MRI也揭示软组织。

X射线

图6:用X射线机看到的骨折。现代猫和MRI机器也反映软组织。


在电池测试中进行了类似的进步。Cadex电子已经通过电化学阻抗光谱(EIS)开创,以检查铅酸电池的健康状态,无型频率扫描。EIS还评估了锂离子电池的条件。

研究实验室已经使用EIS多年来才能评估电池特性,但设备成本高,测试时间缓慢以及培训人员的破译大量数据已经限制了该技术的实验室。电池科学家预测未来的电池诊断将基于EIS技术。

基于CADEX开发的EIS的电池快速测试仪粗鲁化以在车库地板上服务。基于多模型电化学阻抗光谱,也称为Spectro™,该器件将正弦信号注入电池的几个毫伏。在数字滤波之后,提取的信号形成垂直图,各种电化学模型叠加在该图中。Spectro™选择最佳匹配模型;不合适的副本被拒绝。然后数据融合将关键参数的值与推导容量和CCA估计相关联。

奈奎斯特情节是由Harry Nyquist(1889-1976)发明的,而在美国的贝尔实验室。参数绘图呈现使用频率作为参数在单个方案上显示幅度和相位角的线性系统的频率响应。奈奎斯特图的水平x轴揭示了真实欧姆阻抗,而垂直y轴表示虚部阻抗。

斯派克+

图7:Spectro A +打印机在15秒内检查入门电池。
美国专利7,072,871

Spectro™扫描电池的频率频谱,频率频谱为捕获横向的地形,然后将压印与存储的矩阵进行比较以估计电池容量,CCA和SoC。典型的应用是在新车电池的保修验证,并通过估计作为后勤一部分的容量来预测电池寿命。图7示出了带有打印机的光谱A +。

关于作者

betway必威菲力滨官网Isidor Buchmann是Cadex Electronics Inc.的创始人兼首席执行官,三十年来,Buchmann已经研究了可充电电池在实用,日常应用程序中的行为,已经撰写了屡获殊荣的书籍,包括畅销书籍“在便携式世界中的电池”,现在在第四版。Cadex专注于设计和制造电池充电器,分析仪和监控设备。有关电池的更多信息,请访问www.www.aqua-ms.com;产品资料已于www.cadex.com.

上次更新2018-08-30


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评论(3)

2018年11月6日在下午2:13
标记写道:

漂亮的阅读

2019年1月12日上午8:50
杰夫斯写道:

(我在倒塌前的几个月读到过这座桥的状况,有许多明显的衰退迹象,也许是财政和责任问题造成了危险的局面。如果你的电池在启动引擎时显示出轻微的犹豫或缓慢,这应该会让你对它的以下性能感到敏感,并开始怀疑它可能会让你失望,特别是当环境变冷,更多的能量被用于照明/雨刷等。如果失败可能是危险的或昂贵的,你可以采取早期预防措施,因此你成为一个诊断工具。如果有可能便宜又方便地检查条件,那么我相信大多数人/当局会很乐意这样做。也许经济的努力和支出,意味着最简单的方法是接受最终会有一个点,缺乏表现意味着必须采取行动,“如果没有坏就不要修复它”。我还敢说,对开发者和制造商来说,最好的结果是大量早期(可能是不必要的)替代产品推动市场?军事需求往往导致昂贵的研究,而经过一段时间后,这些研究最终使开放市场受益。安全性是一个问题,但如果早期更换模块或部件就能解决问题,那么就目前而言,对容量不足进行一次简单的检查就足够了。最大的努力发展似乎是电池驱动的电动汽车,许多政府说的是唯一的出路,持有ups主要有:低产量、充电缓慢,高成本,和体重,任何重大的补救措施,这些必须导致大量增加电池的使用,可能比我们可以想象)号。

2020年2月14日上午12:44
杰弗里ohlson.写道:

几年前,我被一个人在电池店工作的人告诉,他们将在电池销售时使用的所有(旧/使用的)电池核心进行某种程序。它们会将每个电池从2到3英寸的距离下降到混凝土上,大约十几次,然后将它们放在充电器上过夜,然后在第二天加载它们。将负载测试传递的是一周的,然后再次测试,并以10美元的价格作为“恢复活力”的电池出售,并保证6个月。他解释说,铅酸电池“瓦砾脱掉板材”,随着年龄的增长,它在细胞的底部均匀,并且当它足够高以触摸细胞板的底部时,它将是该细胞上的排水物而且随着时间的推移会导致死人,并且弱开始,需要跳转开始。减少电池十几次会沉降碎屑,然后将其移开触摸板,允许使用电池的更多寿命。哇,一些人的创造性,赚一美元!