Способ эксплуатации тяговой аккумуляторной батареи Советский патент 1989 года по МПК H01M10/42 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к эксплуатации тяговых аккумуляторных батарей.

Целью изобретения является повы- шейие эффективности эксплуатации батареи за счет улучшения энергетических характеристик аккумуляторов и увеличения срока их службы.

На фиг.1 и 2 приведено изображение батареи в плане с выключенными

315

зонами н указанием конкретных значений температуры по зонам (фиг.1) и конечного разрядного напряжения (фиг,2),

Сущность способа заключается в следующем.

Перед проведением химического анализа электролита осуществляют поэлементное диагностирование батареи, которое включает в себя проверку то- косъемных узлов и газовых клапанов; контрольно-восстановительный цикл, предусматриваю1ций усиленный заряд аккумуляторов с последующим пере- разрядом током пяти-() или трехчасового () режимов разряда до переполюсовки (где С - номинальная емкость аккумулятора), При этом через аккумулятор пропус- кают количество электричества, равное (0,9-1) С(,, Усиленный заряд может осу1дествляться током 1 Сц/4 - для стандартного режима и I Сц/2,5 для ускоренного. Время заряда для любого типа аккумуляторов ч для ста}1дартпого режима и ч для ускоренного режима,

При работе аккумулятора при повышенной температуре на границе брикет - токоподводящая коробочка в положительном электроде образуется запорный слой с высоким сопротивлением понижающим разрядное напряжение и емкость, снимаем по до обычного напря- жения 1 В, Сопротивление запорных слоев резко сния;ается при глубоком разряде окисно-никелевого электрода после выдер;кки его при потенциале выделения водорода в течение 1-3 ч, При этом восстанавливается нормальный вид разрядных кривых и возрастает емкость электродов. После глубокого разряда, использование никеля в окисно-никелевом электроде возрас- тает с 22 до 50% и в результате увеличивается срок службы аккумуляторов Если через аккумулятор пропустить количество электричества более чем Сц, то это вызывает его повышенный нагрев, особенно при ускоренном режиме, если меньше чем 0,9 С,-, то запорный слой не разрушается и, следовательно, емкость аккумулятора не восстанавливается.

При этом глубокие разряды на аккумуляторы действуют неодинаково вследствие физического состояния аккуму5

5 0

i 0 5

0

лятора (фактическая емкость); причины отказа (емкость ограничена окис- но-никелевым электродом, железным или обоими электродами одновременно), особенностей аккумуляторов, зависящих от свойств активной массы, применяемой на том или ином заводе- изготовителе.

Протеканию различных процессов на положительном и отрацательном электродах соответствуют различные значения общего напряжения на аккумуляторе „ Следовательно, полная разрядная кривая аккумулятора, т,е, кривая, полученная при разряде до газовыделения на обоих электродах, содержит информацию, необходимую для того, чтобы установить емкость каждого из электродов, соответствующую всем процессам при разряде.

Если после окончания основного разрядного процесса напряжение на аккумуляторе снижается скачком примерно от 1,15 до 0,65 В, это свидетельствует об ограничении емкости аккумулятора положительным электро- дом„ Если разрядное.напряжение снижается приблизительно до 1 В, то ем- кость ограничена отрицате; ьным электродом, этом разряд на электродах идет в несколько ступеней.

Экспериментальным путем установлен вид кривых переразряда аккумуляторов (Upg,)f (tp), где tp - время разряда аккумулятора, на основании анализа которых аккумуляторы предла- Iается делить на три категории„

кат.егория U пд,1;ц О через 3 ч от начала разряда и Up g 0,6 В (где Upogp - обратное разрядное напряжение) в конце разряда. Выполнение данного условия свидетельствует о том, что емкость аккумулятора ограничена положительным электродом и может быть восстановлена методом переразрядас

2 категория, Uj

Vv;

ь 1 ,7 В в кон р.ОБр:

це разряда. Указанный уровень напряжения свидетельствует об ограничении емкости аккумулятора-Отрицательным электродом, например, вследствие окисления сульфида железа FeS при работе. Характеристики такого электрода могут быть восстановлены путем добавления в раствор небольшого количества NaxS,.

515

3 категория. через 3 ч от начала разряда и Upoep, конце разряда.

Аккумуляторы первых двух групп подлежат восстановлению в процессе регламентных работ, аккумуляторы последней группы сдают в утиль.

Далее осуществляют химический анализ электролита на содержание карбонатов и определение щелочности, промывку аккумуляторов гидравлическим способом при непрерывном вращении батареи вокруг продольной оси, демонта электрической схемы батареи, регулировку токосъемных узлов и газовых клапанов, частичную разбраковку аккумуляторов по механическим повреждениям, заливку аккумуляторов электролитом, проводят тренировочные циклы.

Тренировочное циклирование может осуществляться стандартными заряд- но-разрядными режимами или ускоренными режимами. Разряд проводится до напряжения батареи из расчета 1 В на аккумулятор при стандартном .режиме и 0,8 В при ускоренном.режиме. При проведении указанных циклов до пускается применение комбинированных режимов заряда как наиболее рациональных о

Затеи проводят первый контрольный цикл с целью определения фактической разрядности емкости каждого аккумулятора стандартным режимом или ускоренным режимом. По окончании разряда рассчитывают фактическую емкость каждого аккумулятора

9.cixk Ip t р, А Ч .

На основании фактической разрядной емкости Сф01кк производят разбраковку аккумуляторов на три груп- пы с емкостями аккумуляторов, равными: С (100-90)% CH; С„, (89-70)% С„; Сф(69-50)% С„,

В пределах каждой емкостной группы комплектуют батареи по температурным зонам с учетом уровня напряжения аккумуляторов. Аккумуляторы с максимальным уровнем конечного разрядного напряжения размещают в третьей зоне, с минимальным - в первой, а все остальные аккумуляторы - во второйо

Скомплектованные батареи подвергают второму контрольному циклу с цедью определения фактической емкос1

ти батареИо Па данном этапе производится проверка значеш1я фактической емкости (С) в пределах установленной группы,

В эксплуатации в течение межремонтного периода емкость заряда батареи определяется как произведение коэффициента переэаряда и фактической емкости, батареи , Таким образом, в технический паспорт данной батареи вносятся значения ее фактической емкости и рекомендуемый коэффициент перезаряда, которые являются расчетными на весь последующий межремонтньш период.

Формула изобретения

.Способ эксплуатации тяговой аккумуляторной батареи, включающий проведение регламентных работ, состоящих в химическом анализе электролита аккумуляторов батареи на содержание карбонатов и определение щелочности, промывке аккумуляторов, заливке аккумуляторов электролитом, проведении тренировочных и nepBOfo контрольного циклов, разбраковке

аккумуляторов по их фактической емкости с установкой их принадлежности к одной из трех групп с емкостями аккумуляторов, равными С (100+90)%х С(89 -70)% С„; C (69-t-50)%-С,

где С - номинальная емкость аккумулятора, в комплектовке в пределах указанных групп батареи и втором контрольном цикле для определения значения фактической емкости каждой

из скомплектованных батарей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности эксплуатации батареи за счет улучшения ее энергетических характеристик и

увеличения срока службы, перед химическим анализом электролита проводят поэлементное диагностирование аккумуляторов контрольно-восстановительным циклом, включающим усиленный заряд и переразряд, при котором через аккумуляторы пропускают количество электричества, равное (0,9-1) с, устанавливают их принадлежность к одной из трех категорий: с положительным напряжением на аккумуляторе после трехчасового разряда и обатным напряжением 0,6 В в конце азряда; с обратным напряжением 1,7 В в конце разряда; с отрицательным напряжением после трехчасового разряда и величиной обратного напряжения :0,6 В в конце разряда, которые утилизируют, после промывки аккумуляторов проводят демонтаж электрической схемы батареи, регулируют ее токосъемные узлы и газовые клапаны и разбраковьшают аккумуляторы по механическим повреждениям, а при комплектовке каждой батареи аккумуляторы группируют в ней тремя зонами: первой - из одного ряда аккумуляторов с минимальным уровнем конечного разрядного напряжения, расположенной по периметру ящика батареи, второй - также из одного ряда аккумуляторов со средним уровнем конечнего разрядного напряжения, расположенной по периметру первой зоны; третьей центральной - из аккумуляторов с максимальным уровнем конечного разрядного напряжения, при этом разброс уровней конечного разрядного напряжения в каждой зоне аккумуляторов составляет 8%, а для батареи в целом - 25%,

Изобретение относится к электротехнике, в частности к аккумуляторной промышленности, и касается способов эксплуатации тяговых аккумуляторных батарей. Цель изобретения - повышение эффективности эксплуатации батареи за счет улучшения ее энергетических характеристик и увеличение срока службы. Способ включает в себя проведение регламентных работ, состоящих в химическом анализе электролита аккумуляторов батареи, промывке аккумуляторов, заливке их, проведении тренировочных и контрольных циклов, разбраковке аккумуляторов по их фактической емкости. При этом перед химическим анализом электролита проводят поэлементное диагностирование аккумуляторов контрольно-восстановительным циклом, разделяя их на три категории с положительным напряжением на аккумуляторе после трехчасового разряда и обратным напряжением *98 0,6 B B КОНцЕ РАзРядА

C ОбРАТНыМ НАпРяжЕНиЕМ ≥1,7 B B КОНцЕ РАзРядА

C ОТРицАТЕльНыМ НАпРяжЕНиЕМ пОСлЕ ТРЕХчАСОВОгО РАзРядА и ВЕличиНОй ОбРАТНОгО НАпРяжЕНия *98 0,6 B B КОНцЕ РАзРядА. ПОСлЕ пРОМыВКи пРОВОдяТ дЕМОНТАж элЕКТРичЕСКОй СХЕМы бАТАРЕи, РЕгулиРОВКу ТОКОСЪЕМНыХ узлОВ и гАзОВыХ КлАпАНОВ. ПРи КОМплЕКТОВКЕ КАждОй бАТАРЕи АККуМуляТОРы гРуппиРуюТ ТРЕМя зОНАМи пО уРОВНю КОНЕчНОгО РАзРядНОгО НАпРяжЕНия, пРи эТОМ РАзбРОС уРОВНЕй КОНЕчНОгО РАзРядНОгО НАпРяжЕНия B КАждОй зОНЕ АККуМуляТОРОВ СОСТАВляЕТ ≤8%, A для бАТАРЕи B цЕлОМ ≤25%. 2 ил.