符合标准的蓄电池测试：UPS蓄电池内阻测试仪

符合标准的蓄电池测试、蓄电池诊断、测量和功能测试：UPS蓄电池内阻测试仪

符合标准的蓄电池功能测试

电池
“连击炮”一词来源于军事术语，指的是几门炮的总装。类似地，该术语用于描述几个电连接的原电池的集合。自20世纪后半叶起，“电池”一词的使用范围也扩大到包括单个一次电池或二次电池，尽管“蓄电池”或“可充电电池”一词更常用于后者。 上述转变在语言使用方面，DIN标准40729“蓄能器”进行了说明，即原电池与二次电池；通用术语和定义，将电池定义为“多个连接的电池”，但在日常使用中，这种术语上的差异变得模糊。1“电池”是储能装置的通用术语，也是任何原电池组的名称。非充电电池称为原电池，可以充电的电池称为二次电池，电池或可充电电池在日常语言中，也被称为蓄电池。2机动车辆用起动电池、电动车辆用牵引电池或深循环蓄电池以及固定应用，如不间断电源，始终是蓄电池。电器电池用于为例如手表、收音机、玩具、手电筒等小型便携式设备供电，以及安装的设备，如烟雾探测器。大多数情况下使用标准设计。设备电池必须紧凑，适用于任何方向，重量轻，但机械坚固。它们在各自设备的正常存储和使用过程中不得泄漏或放出气体。在市场上有售基于锌碳或碱性锰材料的多种变体电池。自2000年代以来，锌碳电池的可用性一直在下降，它们几乎不再生产。

固定电池布局

电池的历史
古代的一些容器布置被认为是电池，如“巴格达电池”，能够通过铜、铁和酸的相互作用产生约0.8V的电压。在大约2000年前的那个时候，这些容器是否被用作现代意义上的电池，存在争议，尚
未得到确凿的证明。

1780年，意大利医生路易吉·加瓦尼注意到一只青蛙的腿与铜和铁接触时会抽搐。他反复试验，并认为这是一种电效应。

亚历山德罗·沃尔塔（Alessandro Volta）于1800年以电池堆的形式发明了个起作用的电流元件，也就是个电池。随后几年进行了设计改进，如William Cruickshank的槽式电池，避免了垂直设计的缺点。历，我们区分使用固体或凝胶电解质的干电池和使用液体电解质的湿电池。

历的湿式电池只能在特定方向上运行，包括1836年的约翰·弗雷德里克·丹尼尔电池，以及其他几种变体和设计，如重力式丹尼尔电池、1842年的约翰·克里斯蒂安·波根多夫铬酸电池、1844年的威廉·格罗夫电池和1866年的乔治·勒克兰奇电池。

这些湿电池主要用于供应电缆电报站的电力。目前仍在使用的可自由放置位置的干电池是从勒克兰奇电池经历了几个发展阶段而来。这方面的初步工作由卡尔·加斯纳进行，他在1887年为干电池申请了。

1901年，保罗·施密特在柏林个在手电筒中使用干电池。当今商业意义的电池主要是二次电池6，其中铅酸蓄电池和锂离子蓄电池发挥着最重要的作用。

尽管如此，由于一次电池的成本，许多较小的设备（如手电筒和手表）仍然需要一次电池。碱性锰电池是经济意义的一次电池。

现代一次电池

电池系统测试-铅酸电池浮冲电压检测设置

蓄电池在供电安全方面变得越来越重要。 虽然它们已经被应用了几十年，尤其是在应急电源领域。但是电池随着时间的推移，会发生不可逆转、不可避免的老化过程，导致可用容量减少。 为了确保固定电池系统额定容量的可用性，需要定期测试和组织良好的维护。目的是确定电池的当前状况，在发生重大损坏从而降低电池容量之前查明老化的模块。

• UPS系统中的相关测量：

1. 交流和直流电压
2. 直流电流
3. 内阻
4. 酸密度
5. 温度

• 目视检查： 上述标准中规定的规则适用于这种情况
• 浮动电压： 记录蓄电池系统内单个蓄电池组的所有电压值。通常在中期间隔（即每三个月检查一次）。
• 充电/放电：为此目的多次记录块电压值，例如在受控放电过程。必须至少完成两次测试运行。
• 电阻：除了块电压的测量值（参见浮动电压）外，还记录了电池块的相关内阻值。
• 间隔 U / 间隔 U + I： 充电和放电期间的电压和电流曲线可在自由定义的时间间隔下记录。
• 连接器：测量连接器之间的电压降-包括在放电期间。
• 温度：采集块温度-经常与浮动电压测量一起进行。
• 密度：电池组中电解液的密度测量（对于通风电池）。

浮充电 – 背景

• UPS应用需要浮充，以防止电池自放电。
• 当每个电池单元格的电压为2.4V，即所谓的放气电压时，铅蓄电池中会形成气泡。长时间的过度充电会产生氢氧腐蚀气体，因此会加速电极的腐蚀。
• 具有腐蚀最小化效应的铅酸蓄电池的理想浮充电压在每个电池单元格2.20至2.25V。
• 关键应用需要温度校正。铅蓄电池的校正系数范围从-0.004到-0.003 V/K。

内阻 – SoH指示器

• 从制造之日起，铅酸电池在其使用寿命内开始不可逆转地老化。
• 内阻随着电池组件的老化而增加。
• 可以根据电池内阻随时间的变化来估计电池的健康状态（SoH）。
• 作为先决条件，安装蓄电池时必须测量内阻，以便测量的内阻值可用作参考。
• 从制造之日起，铅酸电池在其使用寿命内开始不可逆转地老化。
• 内阻随着电池组件的老化而增加。
• 可以根据电池内阻随时间的变化来估计电池的健康状态（SoH）。
• 作为先决条件，安装蓄电池时必须测量内阻，以便测量的内阻值可用作参考。

内阻 – 电化学模型 （适用于铅基电池类型）

容量测试 – 背景

块相关：充电/放电

• 充电/放电期间块电压的多次测量。
• 可根据测量偏差电压值来识别老化块（例如放电过程中过早的电压下降）。

电池相关：间隔 U / 间隔 U+I

• 记录完整的蓄电池充电/放电一系列有关特征的电压和电流曲线。
• 可确定供应/提取的安培小时数。

连接器 – 测量程序
测量连接器两端的电压降

• 放电时必须进行测量。
• 该测量可以确定模块的连接器是否损坏或充分拧紧。

温度 – 背景
电池的温度是其健康状态的重要指标。

• 由于腐蚀或树突的形成，可能会发生内部短路。电池温度因此升高。温度升高导致电解液更快地干燥，进而促进腐蚀过程。腐蚀加剧意味着温度进一步升高，甚至热失控（火灾危险）。
• 单个板之间经常出现短路。在恒定浮充电压下，电压施加在非短路电路上的电池数量增加，形成氢气，进而有爆炸风险。

酸密度 – 背景
通过测量酸密度确定充电状态

• 通风铅酸蓄电池，充满电状态下的酸液密度：1.22至1.26千克/立方米（取决于电池类型），在放电状态下：1.1千克/立方米。
• 充满电电池的酸密度测量
• 单个块之间的酸密度相互比较，识别出有缺陷的块。
• 电解液温度测量。

电池技术测试仪器：UPS蓄电池内阻测试仪METRACELL BT PRO
应用：阀控铅酸蓄电池和通风铅酸蓄电池的测试和维护。测试电池是否有机械老化（例如电极腐蚀）和电化学老化（例如电极与电解液之间的接触电阻）的迹象。-铅酸电池浮冲电压检测设置

• 根据适用标准进行目视检查
• UPS系统的定期测试

1. 测量浮充电压，以检查电池组是否损坏（功耗增加）
2. 蓄电池放电期间电压和电流特性的采集（使用可选电流钳）->电池电量测试电池充电或放电期间的块电压测量->块级容量测试
3. 铅基电池组参考试验内阻的测定
4. 通过可选红外传感器检测块温度
5. 获取酸密度值以确定电解液质量（对于通风电池）–通过外部测量仪器读取

• 根据历史数据（比较值）估计电池SoH（健康状态）测量-Metracell BT Pro

UPS蓄电池内阻测试仪Metracell BT Pro