电池测试方法浅析（二）

电池测试方法浅析（二）

三、依据库仑定律的测试方法

   还有一些新的方法，例如SMBUS智能电池所采用的办法，就是在电池组内装置一个非易失存储器，储存电流流入和流出电池的时间的积分比值记录，以确定充电的状态。用这种方法监视充电，假如不考虑电池内部的自身放电和构成*充电的充电电平不发生改变（例如随温度变化）的话，本来应该是很理想的。不过，当考虑到电池的性能时，就可能会怀疑这一方法的程度。

如果忽略自身放电不计，则下列关系应可成立：∫iIN.dt=iOUT.dt,式中iIN.是充电电流,iOUT.是负载电流。

一个电池放电时，通常不能放出比上次向电池充电更多和能量，而且放电往往较少。这样说是基于一个假设，即在电池充电之前其电荷*耗尽，并且在充电之后，您亲没有采取措施令电池“恢复活力”，也没有改变*充电的标准或电荷*耗尽的标准。（假如在*放电期间电池放出的能量多于输入的能量，那也许上次充电之前电池本来就没有像现在这样充分放电。或者，在完成充电之后，电池的温度升高了，因此在意想之外又增加了能量。）如果温度没有改变，现在电池的放电状态又和上次充电前的状态一样，那么充电所增加的能量和放电所放出的能量之差，就是充、放电之间的内部损耗（可用I2R表示）。

几乎所有可再充电和不可再充电电池，都能以曲线显示出自己的放电特性。这些曲线视每种电池的尺寸、结构和生产商的不同而各异，通常可为供应恒定电流的电池绘制出终端电压对时间的关系曲线。（有时，曲线显示的是电池驱动恒定电阻时电压以时间的关系。因为在放电时终端电压下降，施加在恒定电阻上的电流也有所下降。）这些曲线采用加载下的终端电压作为*放电的标准，因此可以表明，输出电流对时间的积分随输出电流的增加而下降。假如存在这种下降，则说明电流流入和流出的积分值不能代表电池的充电状态。

四、基于焦耳定律的测试方法。

例如，也许可以用一组曲线显示：在t时间内抽取恒定电流C可耗尽全部充电电荷。C以安培或毫安为单位表示，数值上应等于电池的标称容量（以安培-小时或毫安-小时表示）。也许可以预料，以恒定输出电流C测量耗尽时间后，如果对电池再充电然后以恒定的输出电流2C再次进行测量，那末，*耗尽的时间会降为t/2。但是总的看来，电池提供2C电流不可长达t/2。

从能量守恒的观点来看，这种结论是*对的，在放电时，输出电流较大就会增加电池的损耗I2R。如果R保持不变，电流加倍，刚功耗高达4倍。如果持续以2C放电t/2之久，则能量损失等于前一次测试的两倍。另外，某些类型的电池在输出电流加大时内阻会增加，这就进一步缩短放电时间。事实上，放电到恒定终端电压的时间能自行调节，这样，负载中的能量损耗量和电池中的能量损耗量之和，就会在一定程度上与放电电流无关。

问题是，尽管在高、低放电电流情况下∫iIN.dt相等，但∫iOUT.dt则不等。产生差异的原因。是基于终端电压的*放电标准在不同电流下会产生不同程度的放电。输出电流小，电池的内部电阻压降IR就低。如果以相同的终端电压在所有不同电流下终止放电，当输出电流较小时，电池的放电便更为*。尽管如此，在较高输出电流下，想通过减低终端电压（即所谓电荷充分耗尽）来补偿较高的内站电阻压降IR，那是不切实际的。当然，负载可能要求较高的电压，但电池却可能因为终端电压较低而损坏，或者负载和电池两者都损坏。

也许可以考虑采用即刻中止输出电流和测量电池开路终端电压的方法解决该总是在许多情况下，在负载上加上容量相当大的电容器，就能为短时间测量提供负载电流。然而，这种办法要求在较低输出电流下负载仍然可在较低电源电压下持续地准确运行—这是负载无法接受的条件。另外，在电池释放电流相当大情况下，如果内部电阻压降IR过分地降低终端电压，就可能损坏电池。

通常，进行全面的电池测试是很乏味的一回事。此外，测试条件改变，也会令测试结果出现很大的变化。现场检查如果得出的数据看来不一致，研究人员就必须解释为何不一致或者重做他们刚才已经花了很多时间做过的测试程序。址至几年前，由于电池业的质量控制还相当不完善，引出了相关的问题：研究售货员无法重复做出不同生产批量的同种标称电池的测试结果。甚至现在，研究人员往往遇到类似的现象，尽管原因各有不同。电池制造商努力不懈地改进其产品，但很少有制造厂商宣布他们考虑的是测试例行程序的改进。这些改进也往往会影响到测试数据的重要性。