Способ определения времени хранения химического источника тока Советский патент 1980 года по МПК H01M10/42 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ХРАНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к химическим источникам тока (ХИТ) и предназначено для определения сроков хранения источников тока путем измерения изменений их ЭДС во времени.

При разработке ХИТ, а также при его дальнейшей эксплуатации необходимо знать, сколько времени ХИТ может храниться в данных условиях. Для этого существует много способов, но все они сводятся к контролю емкости при хранении ХИТ.

Известен способ контроля е.мкости ХИТ, который может быть использован для определения времени хранения, при котором осуществляют заряд аккумулятора увеличивающимся током до момента начала газовыделения. Затем определяют величину тока в момент газовыделения и по заранее полученной зависимости остаточной емкости от плотности зарядного тока для данного типа ХИТ определяют искомую величину емкости. Далее проводят серию последовательных замеров емкости ХИТ при хранении и затем экстраполируют полученные значения емкостей на нулевое значение е.мкости, тем самым получая значение максимаЛьного времени хранения 1.

Однако способ неудобен в определении начала газовыделения, неприменим к герметичным источникам тока и требует бо.тьщого набора приборов.

с Известен способ контроля качества изготовления ХИТа, например аккумулятора, путем его заряда, измерения ЭДС аккумулятора до и после хранения и определения разности этих ЭДС, по величине которой и судят о качестве из1ОтоБления источника 2. 10 Однако этот способ не дает ответа на вопрос о возможном времени хранения ХИТа, а также требует длительного времени.

Цель изобретения - ускорение процесса определения времени хранения любых ХИТ на основании измерения падения ЭДС во времени при хранении.

Поставленная цель достигается тем что для определения срока хранения электрохимической системы измеряют значение ЭДС в начальный момент времени, непосредственно после изготовления, затем измеряют значение ЭДС после ее стабилизации Б,, фиксируют время стабилизации ЭДС 11, а затем полное время хранения ХИТ вычисляют по формуле.

t bJn ilLHi

(1)

m. -где p /eo uT -ft V f, /

где GO - номинальное значение электрохимической емкости ХИТ. аг; Т - температура, °К; Е,) - начальное значение ЭДС непосредственно после изготовления, В; -pjT-температурный коэффициент разряднрй емкости ач/град;

LI - значение ЭДС после стабилизации, В;

ti - время, соответствующее стабилизации;

С -значение конечной емкости хранения, которое выбирается для определения максимального времени хранения, равное емкости практически разряженного ХИТ (около 0,5-5% от начальной). Температурный коэффициент разрядной емкости определяют для каждой партии ХИТов путем вычисления приращения значения емкости при изменении температуры разряда ХИТ в области температуры хранения в интервале ±10°.

На чертеже представлен график зависимости Е f()Способ осуществляется следующим образом.

Берут первичный источник тоад системы окись ртути - кадмий (РК). Для измерений с целью определения времени хранения используют первый нестабильный участок падения ЭДС при хранении. При непрерывном измерении падения ЭДС, которое начинается непосредственно после изготовления элементов, фиксируется момент, когда падение ЭДС стабилизируется, и начинается участок

медленного и прямолинейного падения ЭДС, соответствующее началу стабильного участка падения (Ei), и определяют время хранения элемента до этого значения ЭДС (t i). После подстановки численных значений в формулу (1) для РК-системы получаем выражение

t

(2)

те, |s

20 В таблице приведены зависимости некоторых параметров хранящегося ХИТа РКсистемы для различных температур.

Для проверки полученных величин сроков хранения элементов при различных температурах проводят экстраполяцию функции остаточной емкости от времени хранения на нулевое значение остаточной емкости.

Эта экстраполяция может быть выполнена только для тех температур, где можно получить в пределах опыта за счет саморазряда практически полную релаксацию электрохимической емкости. Можно выдеть из таблицы хорошее совпадение данных про верки с результатами определения времени хранения по приведенной формуле.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что он во много раз ускоряет процесс определения времени хранения ХИТ и при этом не нуждается в дополнительных источниках питания, применим к любым электрохимическим системам. Этот

способ является неразрущающим и намного более просты..; по сравнению с известным в использовании. Кроме этого, предлагаемый способ позволяет, если необходимо, по отношению величин времени хранения ХИТ, вычисленных по выщеприведенной формуле, легко и быстро определить коэффициенты процессов (см. таблицу) для рассматриваемых температур хранения по отношению к температуре+-25°С.

Способ также дает возможность дополнительно получить сведения о времени хранения ХИТ, которое будет соответствовать требуемому значению остаточной емкости