1前言：優勢說明--電導儀比電池內阻儀在電池組的維護保養工作方面更專業利用電導原理做蓄電池維護的介紹21、前言

閥控式鉛酸蓄電池組是直流供電系統的最后的保障，其工作狀態是否良好起著相當大的安全保障作用，但對其進行日常維護工作的工作量是相當巨大的，往往需要投入大量的人力物力，使維護人員疲與應付。有關規定說明：對閥控式鉛酸蓄電池組，投產使用前應對其做一次容量試驗，以后六年內每三年做一次，超過六年，每年做一次。另外還規定每年應對其做一次核對性容量試驗。管理人員希望通過大量人力物力的投入，能保證蓄電池處于一個良好的工作狀態之中。31、前言

但是隨著通信事業的飛速發展，越來越多的通信局（站）不斷地投入使用，這種維護體制規定，維護人員已經無法保障能夠嚴格地無條件執行。因此，今年來發展起來的利用內阻或電導測試儀在一定程度上給維護人員提供了一個便利的維護手段。42、電導測量的原理

一個鉛酸蓄電池的物理化學特性可以用一個簡單的等效電路近似地表示：Rs為串聯電阻；Rp是充電轉移電阻；CDL電池極板表面面積相關的電容；W為warburg阻抗Is串聯電感52、電導測量的原理

Rs為串聯電阻；代表是電池內部所有部件的電阻的總和，包括極柱、匯流條、電池板柵、以及電解液離子的電阻值。一般這個值很小，當電池被深度放電，或因板柵腐蝕等原因接近壽命終點時，這個值會升高。62、電導測量的原理

Rp是充電轉移電阻；充電轉移電阻也就是極化電阻，這個參數與在電化學反應當中，電子在活性物質之間轉移的阻力有關。它與電池被充電和放電的能力相關。

這個數值正常情況下也非常小，當電池隨著活性物質不斷減小、電池老化時，這個并聯電阻的值也會升高。72、電導測量的原理

CDL

電池極板表面面積相關的電容；這個值不是指的電池本身的電容量，它是在充電極板和方向充電的電解液離子的界面形成的非常薄的層面的電容。根據電池的設計情況，其數值相對非常的大，達幾個法拉。隨著電池極板不斷的硫化、電池老化，這個參數值會降低。82、電導測量的原理

W為warburg阻抗。這個一個非常復雜的參數，它反映的是在充放電過程中離子穿過電池極板的小孔擴散的情況。在電池的整個壽命之中，該值也是隨著電池的充電狀況而變化。92、電導測量的原理

Is串聯電感與電池極板、連接條和電池板柵的感應屬性相關。該指標不反映電池的健康狀態，因此它的值也不會反映在電導測試結果之中。102、電導測量的原理

通過施加一個交流電信號然后測量其反饋信號，就得到一個能反映這個等效電路的阻抗的值。要最大程度地獲取上述電路中各個參數的信息，所施加的交流電信號的頻率非常關鍵。如果電信號頻率過高，就無法獲得有關RP或W的信息；相應的，如果電信號的頻率過低，CP的值就會為0。電導測試儀是在對蓄電池施加一個合適頻率的交流電信號，測量其瞬時的反饋信號，然后計算該電池的交流電導值。電導值以歐姆倒數（Ω-1）或西門子為單位，當電池老化、放電或出現故障的時候，這個值會降低。測量出來的電導值與參考電導值之間的比較，超過一個的偏差范圍來定性判斷蓄電池是否良好的一種方法。113、各種關鍵的因素對蓄電池的電導值的影響

1）浮充時間對蓄電池的電導值的影響對新建剛投入使用蓄電池組開始每天測量各浮充單體的電導值，維持9個月的時間。通過記錄的數據發現，新投入的蓄電池開始電導值比整個周期都高。隨著浮充日子的推移，大約使用一個月之后，這個數值下降了約5%。浮充60天后，電導值基本趨向相對的穩定，之后幾十天里，變化微小。123、各種關鍵的因素對蓄電池的電導值的影響

2）環境溫度對蓄電池的電導值的影響根據一些實驗室的文獻數據表明，電導值會隨著溫度的變化而變化，一般來說，在0到40℃之間，電導值的變化情況為0.5%/℃，然而，在0℃以下的時候，電導值隨溫度的下降會更加顯著。從理論上解釋，這是由于當溫度升高的時候，電解液中離子的電阻系數以及充電轉移電阻都會降低，反之則升高。133、各種關鍵的因素對蓄電池的電導值的影響

3）處于浮充狀態與開口狀態對蓄電池的電導值的影響同一個電池的在線和離線電導測試結果具有非常好的一致性，從數據形成的圖形可以看出，基本上處于開口狀態的蓄電池的電導值，稍稍大于處于浮充狀態時的數值，變化僅在1.5％之內。同樣對UPS使用蓄電池進行了同樣的測試，數據表明非常不理想，數值相差比較大。我們分析估計是UPS直流輸出的AC波紋的存在，使電導測試結果的準確性受到影響?，F在市面上出現了可以在UPS浮充狀態下準確測量電導值的升級版本的電導測試儀。143、各種關鍵的因素對蓄電池的電導值的影響

4）放電狀態對蓄電池的電導值的影響（1）大電流放電的時候，4C（15分鐘放電率）在放電初期，電導值呈現上升的趨勢，大于原來的數值10％左右；當放出額定容量的80％左右的時候，開始相對穩定下來，與原來測量的數值基本相等；當放出40％以后，電池的電導值開始逐步明顯下降，直至放電結束，電導值下降約為原來的80％。剛停止放電，電導值立刻恢復到穩定狀態時的數值。分析：在放電初期，電導值呈現上升的趨勢，這是因為大電流導致電池溫度上升，電導值也上升。放電結束后，電導值立刻恢復到原來的水平；這個現象是因為在4C的放電模式中，電解液沒有完全消耗，當放電測試過后電池開始恢復時，離子的導電性也開始恢復到更高的水平。153、各種關鍵的因素對蓄電池的電導值的影響

4）放電狀態對蓄電池的電導值的影響（1）大電流放電的時候，4C（15分鐘放電率）分析：在放電初期，電導值呈現上升的趨勢，這是因為大電流導致電池溫度上升，電導值也上升。當放出40％容量后，電導值開始了明顯的變化，這個狀態與多個實驗文獻中的結論相吻合。放電結束后，電導值立刻恢復到原來的水平，這個現象是因為在4C的放電模式中，電解液沒有完全消耗，當放電測試過后電池開始恢復時，離子的導電性也開始恢復到更高的水平，呈現出電導值回升的一個現象。163、各種關鍵的因素對蓄電池的電導值的影響

4）放電狀態對蓄電池的電導值的影響（2）10小時放電率的實驗在放電過程中，電導值一直下降，在放出約45％容量之前緩慢下降，超過50％后，開始明顯下降。直到放電結束時，電導值在數值上為約原來的40%。與4C的放電率相比，在放電過后電導值不會恢復，這是因為在緩慢的放電過程中，酸已經充分發生了化學反應，因而離子的導電性能變得很低，而呈現出較低的不變化的電導值。173、各種關鍵的因素對蓄電池的電導值的影響

4）放電狀態對蓄電池的電導值的影響實驗數據表明，處于不同的放電率狀態下的蓄電池，對電導值下降的趨勢影響不大，均在放出約40％左右容量前，電導值僅僅是緩慢趨向變小，超過45％容量以后，均呈現出明顯的下降的趨勢。大電流放電，到達終止的時候，電導值會恢復到原相對穩定的數值，小電流放電，電導值保持一個低電導值的狀態不變化。浮充狀態測量的電導值與小電流放電初期（40％之內）比較接近，變化僅在5％左右。因此在浮充狀態下測量和小電流放電初期測量的電導值可以近似相等。與某些代理商說明在這兩種情況下測量的數值均可作為參考使用的提法大致相符。183、各種關鍵的因素對蓄電池的電導值的影響

5）不同的人測量對蓄電池的電導值的影響分三組人員對大量的蓄電池組（2、4、6、12V）同時進行三次測量，分別記錄，取其較優值。分培訓測量方法和未培訓的時候，同樣的分組方式進行比較。未培訓時：測試結果一致性合格率為：85％；培訓后：測試結果一致性合格率為：96％以上；注：小于±3％誤差率為合格；大于±3％誤差率為不合格。表明：如果測試人員測試方法得當，注意力集中，測試數值的一致性相當高。193、各種關鍵的因素對蓄電池的電導值的影響

5）不同的測量儀表對蓄電池的電導值的影響使用不同的電導測試儀和交流內阻測試儀對相同蓄電池組進行測量三次，取較優值。數據表明雖然測得的同一電池電導（折算后）值有差異，但是相互之間各單體之間的電導值的差異性基本是保持一致的。204、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

1）1998年，英國電信在該年度的國際通訊電源會議（Intelec)上發表了題為“Impedance/ConductanceMeasurementsasanAidtoDeterminingReplacementStrategy”（“幫助確定電池更換決策的內阻/電導測試法”）的論文講述了英國電信近10年來對歐姆測試的研究成果，在論文的結論中，英國電信指出“電導/內阻的監測值和電池溫度/使用時間/壽命因素，能夠有效預測電池更換的時間”。214、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

2）2001年，法國電信在當年的國際通訊電源會議（Intelec)上發表題為“MeasurementofImpedanceandConductance:MythandRealityTestedintheField”（“內阻/電導測試：神話與現實”）的論文。

為了確切了解內阻/電導測試法對于判定電池老化情況的有效性，兩年來，法國電信在各個現場分別使用了幾種國際上主要的蓄電池測試設備，通過對這些設備測試數據結果的分析和研究，結果證明：

在操作簡便、價格經濟的測試方法中，電導測試法是蓄電池在線測試的最可靠的測試方法。224、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

3）2004年”通信電源技術”1-5期有作者的論點是：

通過測定蓄電池的電導值來估計蓄電池容量的大小，進而判斷電池的健康狀況是完全可行的。并且說電池的電導測試會使電池使用維護工作取得突破性進展。

234、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

4）2005年”通信電源技術”6期有作者的論點是：合理評價電池電導測試的作用

(1)不能根據蓄電池的電導值去推斷它的放電容量和使用壽命。

(2)有助于發現失效電池可以看出,在336只1000Ah電池中,根據電導測試結果判定為失效的電池數為296只,比真正失效電池數(265個)多11.7%,即誤判率為11.7%。244、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

4）2005年”通信電源技術”6期有作者的論點是：合理評價電池電導測試的作用

(3)檢查電池是否失水由于VRLA采用貧液式設計，電池的放電容量對電解液量非常敏感。電池一旦失水，放電容量就會下降，內阻就會加大。因而若發現電池電導迅速下降，就有可能是電池失水的信號。

(4)電導測試儀是有用的電池電導測試儀本身是無可非議的。不能用它來預測密封鉛蓄電池的容量或壽命，這不是儀器之過，這是由密封鉛蓄電池本身決定了的。254、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

經過桂長青、徐曼珍老師等國內通信電源行業泰斗專家和日本湯淺公司提供的產品說明書對閥控式密封鉛蓄電池交流阻抗測試的實驗室數據和大量的實際測量數據表明：容量高于80％的蓄電池，在電池剩余容量高于40%～50％的區間內，電池的電導變化相對非常小，幾乎不受放電電流的影響；當剩余容量小于40%～50％時，電池電導卻明顯減小，并且放電電流越小，電池電導減小越快。264、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

早在30年以前，就有人對開口式的鉛蓄電池交流阻抗參數跟電池荷電態之間的關系進行了研究，結果表明電池荷電態在50%以上時，它們幾乎是不變的，只是荷電態在50%以下時才迅速增加。由此可見，越來越多的作者的工作都表明,不論是開口式或全密封鉛蓄電池、不論是用交流阻抗法或電導儀測試法、不論測量用的交流信號的頻率或幅度如何，雖然測得的同一型號鉛蓄電池內阻值有差異，但它們都有一個共同點：鉛蓄電池的荷電態在50%以上時，其內阻或電導幾乎沒有變化，只是在低于40%時，其內阻值才迅速上升。

因此不能根據蓄電池的電導值去推斷它的放電容量和使用壽命。274、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

EvaluationoftheRelationshipBetweenConductanceandCapacityMeasurementsofVRLABatteriesinBrazil“巴西VRLA電池的電導與容量之間的關系”文中對蓄電池進行了老化試驗，觀察蓄電池電導與剩余容量的關系

284、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

這個試驗是在3只VRLA300Ah的AGM電池上進行的，在試驗中，充放電過程是加速的，每一只電池接受23小時的充電，然后按照C1進行放電（一直到最后一只電池的終止電壓達到1.75V）。在每次循環中，在放電前測試每一只電池的電導值，試驗一直持續到其中的兩個電池達到標稱容量的50％以下?？偣渤浞烹娧h的次數為145次，這三只電池是串聯連接，每只電池又與相同型號和容量的電池并聯連接，圖1顯示出了連接的具體情況。這種連接方式是用來保持三只電池能夠繼續放電，直至所有電池都達到1.75V（每只電池），換句話說，當每只電池都達到1.75V的時候，另一只并聯的同樣的電池允許放電能夠繼續。294、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

電池電導測試值與循環次數的對應情況。觀察圖我們能夠注意到3只電池的電導值的變化基本一致，直到105次循環時，所有的電池老化的軌跡基本相同，從第106次循環開始，3好電池的電導值下降比另外2個電池更快，3號電池明顯加快的老化速度表明除了在加速壽命試驗中的正常老化之外，可能還存在內部原件的退化問題。

304、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

電池的容量與循環次數的對應關系。容量下降曲線與電導下降曲線是一致的。容量的急劇下降從第100個循環后開始，與電導x循環次數相比，容量是在電導值下降到參考值的80％以下時開始的。這些電池的標稱容量為300Ah，然而這些電池在第一個循環測試中顯示出來的真實容量是405.5Ah,。314、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

電導值與電池容量之間的關系。當電池的電導值在電導參考值的80％以上時，電池是比較穩定的，當電導值下降到參考值的80％以下時，電池的容量開始下降。當電導值下降的參考值的64%以下時，電池的真實容量接近或低于80％。根據這3個電池的測試數據，我們能夠建立起一個電導值與電池容量的關系曲線圖

324、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

電導值與電池容量的關系曲線圖。圖的趨勢曲線，我們能夠得到電導％與電池真實容量之間的關系，這個關系的關連性為90.32％，圖中顯示當電池的電導值下降低于其參考值的64％時，電池的容量下降到其初始真實容量的80％以下。

334、各種文獻對蓄電池電導測試法的論點

結論電池容量和電導之間的關系不是嚴格的直線比例關系；當電導值下降到電導參考值的64％時，電池已經不健康，應該更換；345、對電導值測試的容差性的驗證

A品牌700多只同一批次新蓄電池的電導值的容差性355、對電導值測試的容差性的驗證

B品牌近600多只同一批次新蓄電池的電導值的容差性365、對電導值測試的容差性的驗證

C品牌近350多只同一批次蓄電池的電導值的容差性375、對電導值測試的容差性的驗證

從上幾個圖可以看出：

1）同一批次的幾百個新鉛酸蓄電池的電導值的容差性是一個理想狀態，基本在一定比較窄的范圍內波動。

2）不同品牌同一容量的蓄電池的電導值的范圍是不相同的。386、蓄電池的電導與容量的關系

某A品牌多組的蓄電池的電導值與容量之間的關系分析圖：先測量浮充狀態下的蓄電池的電導值，然后按照容量測試要求對蓄電池組進行方式試驗，得出容量值進行分析之間的關系趨勢。396、蓄電池的電導與容量的關系

某A品牌多組的蓄電池的電導值與容量之間的關系分析圖：

從圖中可以觀察到，在組電池的電導值容量大于80％標準容量的區間的分布情況上，劃一個基準值2240S，作為縱座標，可以看出：電導值>2240s:

電池容量>80%

電導值<2240s:

電池容量<80%對該品牌電池來說，94％的電池組符合以上規律。

406、蓄電池的電導與容量的關系

416、蓄電池的電導與容量的關系

某B品牌多組的蓄電池的電導值與容量之間的關系分析圖：先測量浮充狀態下的蓄電池的電導值，然后按照容量測試要求對蓄電池組進行方式試驗，得出容量值進行分析之間的關系趨勢。426、蓄電池的電導與容量的關系

某B品牌多組的蓄電池的電導值與容量之間的關系分析圖：

從圖中可以觀察到，在多個單體電池的電導值容量大于80％標準容量的區間的分布情況上，劃一個基準值2240S，作為縱座標，可以看出：電導值>3650s:

電池容量>75%

電導值<3650s:

電池容量<75%

對該品牌電池來說，87.5％的電池組符合以上規律。436、蓄電池的電導與容量的關系

446、蓄電池的電導與容量的關系

對1組UPS電池進行了全容量放電試驗：電導參考值: 3400s電導最低#19 2871s 84％;電導最高#2 3365s99％平均電導: 3073s 95%電池容量:117％（1小時放電率）最先抵達終止電壓：＃19456、蓄電池的電導與容量的關系

從測試結果分析可以得到以下的初步結論：1.

廠家新電池的離線測試電導一致性范圍在±10%以內2.

同組電池單體偏離其他單體的電導40%以上，排除連接條的問題，該電池可能存在故障；3.

從單一的測量的數據上看，電導值在參考值的80%以上，電池容量基本處于75%-80%以上的水平；電導值如果在80%以下，電池容量很可能小于80％。467、電導測試維護的方法

通過對電池在整個壽命中的周期性測試，觀察電導值的變化，從而判定電池的健康狀況。對電池進行電導測試對電池進行剩余容量的估算尚未成熟。477、電導測試維護的方法

如何獲取電導參考值：對于新安裝的電池：最理想的方法：新安裝的電池組，待浮充90-180天時，取其每個電池的電導值的平均值，并記錄下來做為該品牌該型號電池的電導參考值；如果電池組已經使用了一段時間，但您最新的放電測試結果表明，該組電池的容量能達到100％，您仍然可以測試這組電池，并將整組電池的平均值作為該組電池的初始參考值；487、電導測試維護的方法

如何獲取電導參考值：對于已經使用一段時間的電池：如果電池組的使用時間小于1年，可直接測試電池，并取平均值作為該組電池的電導參考值（注意：一組新電池的電導測試值讀數應在1