Способ определения времени хранения химического источника тока Советский патент 1984 года по МПК H01M6/50 H01M10/42 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к химическим и точникам тока (ХИТ), и предназначат ется для определения времени хранения ХИТ. Ери разработке ХИТ, а также при его дальнейшей эксплуатации необход мо знать, какую емкость данный исто ник тока будет иметь в каждый момент хранения. Известен способ, который исполь зуется для определений времени хранения ХИТ. По данному способу внача ле определяют коэффициенты ускорения процессов саморазряда К). Указанный коэффициент показьшает во сколько раз интенсивность саморазряда возрастает при увеличении темп ратуры хранения. Очевидно, что в эт случае время хранения ХИТ уменьшается во столько же раз. Для этого необходимо хранить при двух температурах большое количество ХИТ с последуннцим их разрядом. После определения коэффициента К искомое время хранения ХИТ определяют после хране ния его при повышенной темцературе умножением коэф491циента Кна время хра нения при повышенной температуре Щ Однако при использовании данного способа безвозвратно теряется большое количество ХИТ как при определеНИИ К, так и при определении конечного результата -,времени хранения. Кроме того, ХИТ, время хранения кото рого нужно определить, также должен быть разряжен. Следовательно,этот метод является разрушающим. Наиболее близким к изобретению яв ляется способ определения времени хранения ХИТ, основанный на измерени падения ЭДС ХИТ на стабильном Прямолинейном участке ее изменения, а затем определении искомого времени хранения по формуле 0,051 Се ЕО -дС lE лт At где GO электрохимическая емкость, начальное значение ЭДС, В; абсолютная температура. К; температурный коэффициент разрядной емкости, -g- - падение ЭДС за время изме p&muiktf В/сут. Однако границы применения указанногй способй значительно сужены, поскольку величина l для многих источников тока при некоторой повышенной температуре хранения обращается в нуль и, следовательно, определение 0 по формуле 1) становится невозможным. Кроме этого, в формуле (1) присутствует постоянный коэффициент, равный- 0,051, который имеет несколько другое значение для ХИТ иных электрохимических систем. Цель изобретения - повьш1ение точности определения времени хранения источника тока и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения хранения химического источника тока, заключающемуся в измерении падения его ЭДС в процессе хранения при достижении стабильного характера ее изменения, предварительно берут -ОДИН или более контрольных источников тока из испытуемой партии ХИТ, выбранные источники тока хранят при одной или соответственно При нескольких повышенных температурах до потери ими емкости не менее чем на 5% от первоначальной, одновременно измеряют падение ЭДС в процессе хранения, затем разряжают эти источники, определяют значение оставшейся в них емкости, рассчитывают значение коэффициента m по формуле -- .. . -е ссо/со время хранения -го ХИТ при данной повышенной температуре хранения; падение ЭДС I тго ШГ при данной повышенной температуре хранения; количество контрольных ХИТ; значение остаточной емкости, полученное после хранения i-го ХИТ при данной повышенной температуре хранения; Се - значение емкости-ХЙГ -.. до хранения, искомое время хранения испытуемого сточника тока определяют по формуь е Ш Sniirf где Cj - значение емкости, по отношению к которой определяют время хранения; - |Е|- падение ЭДС .в процессе хра. нения на стабильном участке ее изменения. Для определения времени хранения ХИТ при любой температуре хранения необходимо иметь не менее двух однотипных источников тока: № 1, № 2 Перед определением времени хранения Jx ЩГ 2 необходимо поставить это источник на заданную повьшенную тем пературу хранения Tj, выбранную с т .ким расчетом, чтобы потеря емкости источника, через указанное время хранения была не менее.5% от номиналБной.-Параллельно, с хранением пр указанной температуре замеряется ЭД После заданного времени хранения нс точник тока IP 2 разряжают при заданной температуре (например, при 20°С) и затем рассчитывают значение коэффициента корректировки по формуле ienZfLj enCCo/C;VEo где C(j - значение емкости ХИТ в момент ь 0; время хранения ХИТ до значения остаточной емкости, равного Е пгщение ЭДС ХИТ за время д-г 1 хранения л1 ; значение ЭДС ХИТ при 0. Для большей точности О1феделения коэффициента m4 следует провести хранение другого элемента № 3 при другой повышенной температуре хранения Т и определить его зна1чение по формуле (2) т. А затем вычислить среднее значение m-i i ,г, 1 : . После нахождения значения мож но определить время хранения ХИТ данной электрохиш1ческой системы и конструкции при любой температуре хранения. Для этого оставшийся исто ник тока № 1 помещают при интересующей нас температуре ив течение вр мени Аь .замеряют падение ЭДС ХИТьЕ взятое на прямолинейном участке ее изменения, а время хранения ly до заданной наперед остаточной емкости С у определяют по формуле mE i CofCO еп2|Е| где С. значение емкости, которое будет иметь ХИТ с падением ЭДС - (Е) после времени хранения И) . . П РИМ е р. Чтобы найти время хранения конкретного источника тока (обозначим его ХИТ № 3) необходимо вначале определить коэффихщент корректировки m. Для этого берут и.сточник тока системы окись ртути - кадмий (РКЭ) №. 1 и № 2, источник тока № 1 ставят на температуру хранения 363К, а источник тока № 2 - на 348К. В процессе времени хранения постоянню замеряют ЭДС. ЗЗДаются временем хранения для РКЭ № 1 10 сут и 3D cyiv для РКЭ № 2, при котором элемент те-; ряет более 5% емкости в расчете от номинальной. Значение 5% выбира.етгся, исхрдя из следуницего. Для определения коэффициента tY) нео.бходимо, чтобы полученная в результате разрягда после хранения емкость С, отли-; чалась от начальной емкости С на значение больше, чем доверительный ; интервал изменения среднего значения CQ(fiCg), которьй для большинства ХИТ составляет около 5%. Таким образом С, С -иСр. После хранения элементов при температурах Т 4 и Т определяют величины/ Е ., ( Е ( / Ш). itL г i J После этого определяют значение коэффициента т для Т и Т- по формуле (2) (табл. 1) 10еп2. 5,5ИО в ) i2il2-3j.. 9,6.. Находят среднее значение для т : ТПтигпг , lo-V - 7,6Затем тот источник тока Я 3, время хранения которого определяют, хранят при интересующей нас температуре (в примере ) в течение времени, достаточном для замера падения ЭДС-Е (в примере 30 сут), задаются значени ем остаточной емкости (0,9Сд ), соЬт , ветствующей времени ох и искомое вре рассчитывают по мя хранения формуле М) 7,-10 i-iiil- о- 0,5 лет. еп2.6,8-10 Как следует из таблицы, время хранения, определяемое на основании изобретения, имеет более близкое значение ко времени, найденному экспериментально, Предлагаемый способ может быть применен к любым электрохимическим системам, так как коэффициент Ич; под бирается экспериментально для данлой электрохимической системы при храiнении, например, одного источника тока при одной повышенной тейпературе хранения и другого при другой повышенной температуре. Результаты определения в окись В ср авнении с базовым объектом l методом ускоренных испытаний аккумуляторов в заряженно|4 состоянии описанный способ. является неразрушаюпщм, т.е, позволяет определить время хранения конкретного источника и затем его использовать по своему назначению. В базовом объекте для определения времени хранения нужно выдержать источник тока при повышенной температуре и разрядить его, т.е. данный ХИТ уже непригоден для дальнейшего применения. В этом случае время хранения оценивается толька для данной партии ХИТ, но не для конкретного источника тока, как в данном способе. Кроме этого, предг лагаемый.способ позволяет повысить точность определения времени хранения ХИТ. Это достигается введением i коэффициента корректировки ГП;, определяемого путем хранения аналогичного ХИТ при повышенной температуре. ни хранения ХИТ системы ти - кадмий

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ХРАНЕНИЯ }ШМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА (ХИТ), заключающийся в измерении падения его ЭДС в процессе хранения при достижении :та:бш1ьного характе- ; ра ее изменения о т л и ч а ю .щ и йс я тем, что, ё целью повьшения точности определения и расширения области применения, предварительно . берут один или более контрольных ис- точников тока из испытуемой партии ХИТ, выбранные источники тока хранят при одной или соответственно нескольких повышенных темпера.турах до потери ими емкости не менее чем на 5% от первоначальной, одновременно из- ., меряют падение ЭДС в процессе храйения, затем разряжают эти источники определяют значение оставшейся в них емкости, рассчитыв;шЬт значение коэффициента т. по формуле , ... Г« : .. t;b2-|E;f где ш : пССо/СО ; время хранения V -го ХИТ где при данной цовьшенной температ-уре хранения; i.E:lпадение ЭДС J -го ХИТ при данной првьвпенной температуре хранения; П количество контрол| ных ХЙГ г С; - значение остаточной емкости, полученное после хранения л-го ХИТ при данной повышенной температуре хранения; 0значение емкости ХИТ до хранения а искомое время хранения испытуемого источника тока .определяют по формуле Ю нт -ч| т :2,r 6tt1 El д где Ц - значение емкости, по отношению к которой определяют время хранения; i IE) - падение ЭДС в процессе хра-нения На стабильном участке ее изменения.

Элементы,,используемв1е для определения коэффициента

56 4,7.10 5,5.10 10

(получено экспериментально)

30

45

(получено экспериментально)

3,710 9,6.10 Элементы, время хранения которых нужно определить

Иско- Значе- (6,8+1.,7) Среднее 5+3

0 нием 10

мое зназадаетчение ся 90

Под № 3 испытывалась партия элементов в количестве 30 шт.

1127031

8 Продолжение таблицы

6±1

.7

значение

7,6 10: