1.一种阀控铅酸蓄电池的硫化谐振模型,其特征在于:所述硫化谐振模型包括电容Cdl、法拉第电阻Rct、CPE元件和欧姆电阻Rs,硫化电池对应的硫化谐振模型由下式计算得到:其中:Z为等效阻抗,Rs为欧姆电阻,Zc为Cdl对应的阻抗,法拉第电阻Rct为法拉第电阻,ZCPE为CEP元件对应的阻抗;
Cdl可以表示为:
其中:ε是PbSO4硫化层的介电常数,S是Pb/PbO2电极与PbSO4硫化层的正对面积,k是静电力常数,d是PbSO4硫化层的厚度;
CPE元件可以表示为:
其中,σ是与体系结构相关的无量纲常数;
将公式(4)得到的ZCPE带入公式(1)的硫化谐振模型中,得到此电化学系统的实等效阻抗Re{Z}和虚等效阻抗Im{Z}:因为MTP(物质传递过程)是由浓差极化引起,物质在本体溶液和电极表面的浓度梯度作下缓慢移动,其时间尺度一般在秒到时级别,因此,通过求解电化学系统等效阻抗的低频极限来表征MTP的微观特性:
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消去ω,得Im{Z}=Re{Z}‑Rs‑Rct+2σCdl,Im{Z}‑Re{Z}关系所构成的Nyquist曲线在复平面低频区域(ω→0)是一条斜率为 的直线;
CTP(物质传递过程)的发生是由固体界面与电解液界面上的电荷交换引起的,其时间常数很小,通常在毫秒级别,通常使用高频极限来体现CTP的微观特性:fg=XXkHz;
Rct=0.05mΩ;
在复阻抗Nyquist曲线的中高频段,即容抗弧的顶点fg处可以求得Cdl的数值。
2.根据权利要求1所述的一种阀控铅酸蓄电池的硫化谐振模型,其特征在于:Cdl是由于PbSO4是具有相当大介电常数的绝缘材料以及Pb/PbO2电极和电解液均是导体,绝缘材料与导体的组合构成的等效电容。
3.根据权利要求1所述的一种阀控铅酸蓄电池的硫化谐振模型,其特征在于:Rct是VRLAB容抗弧所对应的直径,反映了电池中具有净物质交换的法拉第过程的快慢。
4.根据权利要求1所述的一种阀控铅酸蓄电池的硫化谐振模型,其特征在于:CPE元件是由浓差极化引起,物质在本体溶液和电极表面的浓度梯度作下缓慢移动,其时间尺度一般在秒到时级别。
5.根据权利要求1所述的一种阀控铅酸蓄电池的硫化谐振模型,其特征在于:欧姆电阻Rs是电化学体系中的电解液、极耳和隔板引起的欧姆效应的总和。