Способ выравнивания емкости комплектующих батарей в никель-водородной батарее Советский патент 1992 года по МПК H01M10/48 

XJ XI

Изобретение может быть использовано при эксплуатации никель-водородных батарей с общим газовым коллектором Для выравнивания емкости комплектующих батарей в никель-водородной батарее проводят сначала цикл заряд-разряд с последующим доразрядом комплектующих батарей на сопротивление. Разряд и доразряд проводят до напряжения на каждой комплектующей батарее, равного 1,3(п-1)В, где п - число аккумуляторов в комплектующей батарее с общим газовым коллектором; 1,3В - среднее напряжение разряда никель-водородного аккумулятора. 2 ил. сл с

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к эксплуатации никель-водородных батарей.

Известен способ выравнивания емкости никель-водородных батарей путем хранения (1, 2, 3).

Известный способ требует больших затрат времени из-за относительно низкой скорости саморазряда, что не всегда пригодно в процессе эксплуатации батарей.

Известен также способ выравнивания емкости никель-водородных батарей путем поддержания их в условиях постоянного перезаряда (4). Недостатком данного способа

является ускоренная деградация характеристик никель-водородных батарей в этих условиях эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ выравнивания емкости отдельных аккумуляторов в химической батарее путем подключения нагрузочного сопротивления к каждому аккумулятору батареи и контроля разрядного напряжения на общих шинах аккумуляторной батареи и на каждом аккумуляторе Доразряжэют каждый аккумулятор до напряжения, близкого к О В(5).

О

Однако известный способ не может использоваться для аккумуляторных батарей с общим газовым коллектором, т. к. возможно переполюсование отдельных аккумуляторов, что в дальнейшем приводит к деградации характеристик батарей и, следовательно, к снижению срока службы.

Целью настоящего изобретения является исключение переполюсования аккумуляторов в батареях с общим газовым коллектором, комплектующих никель-водородную батарею, при выравнивании емкости комплектующих.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе выравнивания емкости комплектующих батарей в никель-водородной батарее, заключающемся в проведении доразряда на сопротивление комплектующих батарей, перед дозарядом проводят цикл заряд-разряд , разряд и дозаряд проводят до напряжения на каждой комплектующей батарее, равного ,3-(п-1)В, где п - число аккумуляторов в комплектующей батарее с общим газовым коллектором, 1.3 В - среднее разрядное напряжение никель-водородного аккумулятора.

При этом происходит практически полный доразряд комплектующих батарей, что обеспечивает выравнивание их емкости в батарее, и исключается переполюсование отдельных аккумуляторов в комплектующих батареях с общим газовым коллектором. .

Предлагаемый способ отличается от известного следующими признаками:

Конкретным примером выполнения может служит представленный ниже способ выравнивания электрических характеристик никель-водородной батареи Ynna Зх х7НВ-4.

На фиг. 1 представлена зависимость напряжения на разряде (U, В) батареи 7НВ-4 током 1 А (0,25 С) от емкости разряда(Ср, %);

на фиг. 2 - зависимости напряжения (U, В) батареи 7НВ-4 при доразряде на сопротивление до значений напряжения 9,1 В, 7,8 В, 6,5 В от емкости разряда (Ср, %),

Батарея 3 х 7Н В-4 состоит из 3-х последовательно соединенных комплектующих батарей 7НВ-4. Батареи 7НВ-4 состоят из семи последовательно соединенных аккумуляторов НВ-4, находящихся в общем герметичном корпусе. Свободное газовое пространство внутри корпуса является коллектором для отрицательной активной массы - водорода, общего для всех семи аккумуляторов.

Пример. Проводят заряд батареи

3 х 7НВ-4 током 1 А (0,25С)-4,5 ч. затем

проводят разряд током 1 А до напряжения

на каждой комплектующей батарее 7НВ-4

7,8 В (1,3 (п-1) В, где ), затем каждую

комплектующую батарею доразряжают на сопротивление до напряжения, равного 7,8 В.

Как видно на фиг. 1, при разряде батареи 7НВ-4 до напряжения 7,8 В (участок

а-с) снимают 80% емкости. При доразряде до напряжения 7,8 В (фиг. 2, кривая 2) снимают еще 10% емкости, Резкий наклон разрядной кривой на участке В-С (фиг. 1) показывает, что батарея разряжена

практически полностью. Отсутствие перегибов на кривых разряда и доразряда показывает, что исключено переполюсование отдельных аккумуляторов.

Если разряд и доразряд комплектующей батареи 7НВ-4 проводить до более высокого напряжения, например до 9,1 В (1,3 -пБ), то на разряде снимают 60% емкости (фкг. 1. участок кривой а-в), а на доразряде еще 10% (фиг. 2. кривая 1), Как видно из фиг. 1 и

Если разряд и доразряд комг.лектую- щих батарей 7НВ-4 проводить до более низкого напряжения, например до 6.5 В (1,3 (п-2) В), то на разряде снимают 85% емкости (фиг. 1, участок кривой A-D), а на доразряде еще 10% (фиг. 2, кривая 3).

Как видно из графиков, батарея 7НВ-4 разряжена практически полностью, но наличие перегиба кривой на участ е C-D (фиг. 1) и на кривой 3 (фиг. 2} говорит о

переполюсовании одного из аккумуляторов, что в дальнейшем приводит к резкой деградации характеристик батареи.

Из вышеизложенного следует, выравнивание емкости комплектующих батарей в никель-водородной батарее с исключением переполюсования отдельных аккумуляторов происходит лишь при проведении разряда и доразряда комплектующих батарей до напряжения, равного 1,3 -(п-1)В.

Формула изобретения

Способ выравнивания емкости комп- лектующих батарей в никель-водородной батарее, заключающийся в проведении дои, г

разряда на сопротивление комплектующих батарей,о тличающийся тем, что. с целью исключения переполюсовки аккумуляторов комплектующих батарей с общим газовым коллектором, перед доразрядом проводят цикл заряд-разряд, разряд и дораз- ряд проводят до напряжения на каждой комплектующей батарее, равного 1,3 (п-1) В, где п - число аккумуляторов в комплектующей батарее с общим газовым коллектором; 1,3 В - среднее напряжение разряда никель-водородного аккумулятора.

Фиг.«2

Ср ,/а