Способ эксплуатации батарей из герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов Советский патент 1991 года по МПК H01M10/44 H01M10/30 

Изобретение относится к электротехнической промышленности в частности к методам увеличения срока службы аккумуляторных батарей.

Известен способ эксплуатации батареи из герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов, включающий заряд батареи до заданного конечного напряжения, последующее сообщение дополнительной емкости импульсным током с амплитудой и длительностью, соответствующих величине среднего зарядного тока в пределах 0,1- 0.15 Сн, до достижения среднего значения напряжения величины 1,43-1 45 В из расчета на каждый аккумулятор бзтаоеи и следуюшее за ним очередное дополнительное сообщение импульсным током, величина среднего значения когоосго лежит в пределах 0,003-0,009 Сн

Недостатками известного способа являются сложное аппаратурное оформление для импульсного заряда и го, что с одной стооны бч-.тарея заряжается не полностью, так как уровень конеччсго зарядного напря женя5 низок, s эффективность перезаряда нала из-за низкого TOKJ перезаряда

Известен также способ эксплуатации бьтареи из герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов, заключающийся в том что при снижении емкости в процессе эксплуатации на 50-70% после заря,зч до датчика предепьного напряжения аккумулятора сообщается небольшая дополнительная, равная разности максимальной зарядкой емкости и емкости, накопленной к моменту срабатывания указанного датчика

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ эксплуатации батареи из герметичны/ никель-кадмиевых аккумуляторов, заключающий я в том что дополнительную емкость, сообщают после, снижения емкссти аккумулятора в процессе циклирования на 50-70% от фактическое емкости.

Недостатком известного способа является отсутствие эффекта восстановления характеристик батареи к концу ресурса

Целью изобретения является восстановление первоначальных значении электрических параметров и увеличение срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу эксплуатации батареи из герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов путем ее цмклирования я режиме разряда на нагрузку, заряда с ограничением го.датчику давления или датчику предельного напряжения и последующего псчоаряда, при снижении разрядной емкости батареи на 16-35% от значения гаран-ирочачной емкости осуществляют ее дозаряд током (0,02- 0,035)СН, (где Сн - номинальная емкость), сообщая ей амкость 25-60% от ниминзль- ной в течение 15-30 циклов непрерывно в процессе каждого цикла или периодически через один или несколько цикпов,

Пример 1. Определяют начальные характеристики батаоеи. Для этого батарею из 40 герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 110 А1 ч заряжают током 30 А до срабатывания датчика давления (ДД). Затем разряжают гоком 20 А до срабатывания датчика минимального напряжения Определяют емкость на разряде. Ее значение составило 262 А ч, После установления первоначальных характеристик батэ- рею заряжают режимом, указанным выше, и подвергают циклированию в условиях эксплуатации, параметры которого приведены в табл.1.

По истечении 18 мес эксплуатации емкость батареи снижается до 220 А- ч (не 16%)

Для восстановления первоначальных характеристик батарею заряжают током 30 А до срабатывания датчика даваения и продолжают ее циклирование в соответствии с табл 1, но подзаряд проводят током О 02 Си (4,4 А) на емкость, равную 25% от номинальной Проводит таких 15 циклов При очередном разряде емкое, к батареи

практически достигает перроначальной и составляет 260 А- ч.

Пример 2 Рее опеоации проводят как в примере 1 с той лишь р жницей после 21 мес эксплуатации емкоеib Старей

падает до 20 А- ч, ч, е на 23% Г.атарею заряжают током 30 А дк ррбэтывзк я да - чичс. предельчот чапряхссччя и прс олуа- юг ее зксплуаггци, I. Пок.аргд пгл, этом проводя- - током 0 035 Г,, (7 7 д на см

кост, ревную 50% от ни, ьной. Поо- водят таких 20 циклов, При очеседном разргме емкость батареи достигает своей перпои-эчальчо величины 261 А- ч

1 р л ю е р 3 Эксперимент проводя- как

R поимерах 1 и 2. Потеря емкости батареи в процессе 20 мес эксплуатации составляет 20%. Подзаряд в этом случае проводят то- 0,027 Сн (6,0 А) на емкость, равную 40% от номинальной. Проводят таких 30 зарядно-раэрядных циклов. При очередном оазряде емкость батареи составляет 262 А- ч.

Дальнейшие эксперименты проводят

аналогично примерам 1, 2 и 3, но при токе

дозаряда меньше 0,02 Сн г осле 30 мес эксплуатации батарей, когда потеря емкости составляет 25-Зо%.

Режимы восстановительных подзаря- дон батарей и результаты влияния рассматриваемого автоматического способа

заояда батярей представлены в табт 2 (примеры 4-10),

Как следует мо табл. 2, уменьшение тока восстановительного подзаряда менее значений 0,02 Г ч не позволяет восстановить

характеристика батарей независимо от кс- циклоа (призеру 4 v 5) по прмчи нагч снижения эффективности заряда с уменьшением величиьч тока.

Гсвышение значения, гока восстэнови1вльного подзаряда выше значений, соответствующих 0,035 Сн, че позволяет сообщать батарее необходимую для выравнивания степеней заряженное,™ отдельных аккумуляторов емкость по

причине увеличения скорости выделения кислорода и Lpau-зтьшания датчика давления, по иигн. л/ когооо- о производится отключение бзт-Г ЬИ с заряда, т е подззряд прекрао аетс автомртм«ески (пример 6)

5 Снижение количества илклое (менее 15), в течение пронодяся восста новигепьные подзаррды, вепет лишь к ча- стмчно / восстановлению емкости (пример 7). Увеличение количесть циклов

(более 30)нецелесообразно,так как емкость восстанавливается за 30 циклов, а кроме того, при увеличении количества циклов (более 30) вследстчие усиления влияния про- цесхоJ пассивации активных масс замечено снижение степени восстанор ения емкости (пример С).

Сниже тме емкости, сообщаемой при подзаряде на одном цикле менее 25% и белее 60% от номинальной, HP позволяет восстановит - параметры батареи дг, перво- чачзлъных, поскольку в обоих случаях не дает возможности л- v лидировать оЬразо аэвшийся пр/ зкипл ьптации разбаланс батарей по емкости (примеры 9 и 10),

Такиг, образом, предлагаемый способ автоматического заряда батареи ия герме- та 1ных никель- чдмиев х аккумуляюрив позволяет, не пр рыв&я эксплуатации без введения дополни ильной сложной аппаоа- туры одноступенчатым режимом в отличие от известного способа,восстановить первоначальные хапактеристмки батарей из гер0

5

Q

метичных никель-кадмиевых аккумулято ров и увеличить срок службы батареи и активного существования изделия в целом Формула изобретения Способ эксплуатации батареи из герметичных никель-кадмиевых аккумутягоров путем ее цитирования в режиме разряда на нзгр у JKV заряда с ограничением по датчику давления или датчику предельного напряжения и последующего подзарядэ, отличающийся тем, что, с целью восстановлений первоначальных значений электрических параметров и увеличение срока службы, при снижении рэзряднтй емкости батареи на 16-35% от значен рованной емкости вместо подззрчча бодрей осущестал ют ее дозаряд током (0,0°-0 035) Си. гда Сн - номмь,1ьная ем кость сообщая ей емкость 25- П0% от поминальной в тече is циклов непрерывно в процессе каждо о .дикла или периодически через один ил несколько циклов

Изобретение относится к электротехнической промышленности в частности к проблеме эксплуатации бзтарэй чз герметичных никелг.-кадмиевых аккумуляторов Целью изобретения является «осстановле- ние первоначальных значений электриче- счих параметров и продления срока службы батарей из герметичных «ике/1 кадмиевых аккумуляторов. Способ заключается в том, что после потери батареей емиости в пределах 16-35% о, номинальной в пооцессеэкс- пл зтации проу-«водят непрерывный или периодический л «ззряд . током 0,02-0,035 Сн на , Oi.fb, равную 25-60% коми ьльной, в течение 15-30 циклов, который, в свою рчередь, производится после окончания заряда батареи по сигналу датчика давления или дэтчика предельного напряжения. При этом цикл зключает речей мы разряд-ззояд-подза- ряд, s дополн / гельг ый дозаряд осуществляют после скончания режима заряда бэта рем. 2 таб-.

I а б л и ц а 1

Таблица 2

Продолжение табл.2