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    如何消除电压滞后

    如何消除电压滞后
       电压滞后是锂亚硫酰氯电池的一大特性,也是该种电池存在的基础,其原理如下:组成电池的亚硫酰氯电解液是一种强氧化性的化学物质,它同时起了电解液和电池正极活性物质的作用,亚硫酰氯与电池的负极活性物质金属锂接触后,在金属锂表面上立即形成一层致密的钝化膜,这一层钝化膜是一种离子导体,锂离子能在钝化膜中进行迁移,但由于其迁移的速率很小,因此会阻挡电池进行反应,当电池中流过的电流不大于1μA/cm2(金属锂表面积)时,钝化膜中锂离子的迁移速率能够满足要求,当电流较大时,钝化膜中锂离子的迁移速率的限制产生严重影响,钝化膜两端产生很大的电压降,此时具体表现就是电池负载电压低;随着电流的不断流过,钝化膜逐渐破裂,两端的压降逐渐下降,电池的负载电压就逐渐上升直至正常。钝化膜的逐渐破裂过程就是电池电压滞后的消除过程。当电池长期处于微小电流放电或贮存情况下,电池的钝化膜会逐渐加厚,电池的电压滞后也会加重,严重时最低电压会降到2V甚至更低,此时就会影响用户的使用,如果在电路上未采取措施,就会由于瞬间电压太低,使仪器不能正常使用。
     
    以下几种方法可以消除电压滞后的影响:
    (1)定时放电法:
        在上面已经讲过电压滞后的形成原理,可知电压滞后是由于钝化膜形成而产生的,由于钝化膜是随时间增加而逐渐加厚,电池电压滞后也随着加重,如果使钝化膜保持一定的厚度,就能使电池电压滞后的程度保持在可接受的范围内。因此我们进行了相应的实验确认,电池每隔五天左右进行一次5~10秒钟的大电流(2~3mA/cm2)脉冲放电,能使电池滞后的最低电压控制在3V以上。
     
    (2)电容贮能法(一)
        以一个足够大容量的电容作为主电路的电源,电池通过一个二极管给电容充电,平时电池给电容充电,阀门动作时,电路由电容供电,阀门的电流由电池直接提供,要求电容的电能应能使电路正常工作数分钟以上,这样就是电池有几分钟的电压滞后,也不会影响电路的正常工作,只是阀门的动作时间加长。
     
    (3)电容贮能法(二)
    以一个较大电容作为主电路的电源,电池通过一个二极管给电容充电,平时电池给电容充电,阀门动作时,电路由电容供电,阀门的电流由电池直接提供,电路检测电容的电压,当电容电压低于设定值时,停止阀门动作,此时电池开始给电容充电,当电压达到设定值时,再进行阀门动作,如此循环操作直至阀门动作完成为止。
     
    (4)电容贮能法(三)
        以一个足够大容量和电流的电容作为阀门动作时的电源,电池通过一个二极管对电容进行充电,当阀门动作时,以电池对主电路供电,用电容对阀门供电,电容所贮能量应能使阀门正常工作。

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