Способ определения утечек тока аккумулятора Советский патент 1981 года по МПК H01M10/48 

Изобретение относится к электроте нике, в частности к способам контроля качества электрических аккумулято ров в процессе производства и эксплу тации. Известны способы определения качества изготовления аккумуляторов пу тем регистрации и сопоставления его лектрического параметра до и после хранения: электрической емкости fl , напряжения 2. Известны также способы определения тока утечек в химических источниках тока путем измейэения омического сопротивления между разнополярными электррдами источника, находящего ся в рабочем состоянии X3.J или при охлаждении последнего до ЭДС равной нулю , измерения установившегося значения тока при подаче напряжения от постороттнего источника,превышаняцего JlC испытуемого, например, на 0,01R 5 и пи тока подзарядл, обео Влечивакицего постоянство напряжения испытуемого источника 6 Способы определения качества изготовления аккумуляторов путем регистрации и сопоставления электрического параметра до и после хранения весьма продолжительны и неэкономичны. Способы определения тока утечки аккумуляторов путем измерения омического сопротивления трудоемки, сложны в технике исполнения или содержат признаки разрушающего контроля. Охлаждение аккумулятора до ЭДС равной нулю приводит к необратимым деформациям элементов замерзшим электролитом. Для аккумуляторов, находящихся в рабочем состоянии, сопротивление электронннопроводящих мостиков, обуславливаюцкх ток утечки, значительно выше омического сопротивления источника. Определение тока утечки аккумулятора способами 5 J и 6j приводит к значительными погрешностям. Полученные результаты приближены Н.в большей степени опредепяются состоянием аккумулятора перед измерением (степень заряженности, наличие и величина градиента концентрации по объе)яу электролита и т.п.) . Наиболее близким к предлагаемому является способ, при котором испытуемый аккумулятор предварительно разряжают до напряжения, равного нулю, причем ток в конце разряда выбирают равньм от его номинальной емкости. Утечки тока определяют путем регистрации величины уста навливаилцегося тока после подачи на его клеммы от постороннего источника напряжения, равного 0,2-0,9 его ЭДС в заряженном состоянии . Е ели установившееся, значение тока превышает нулевое значение, то в исп тываемом аккумуляторе имеет место ток утечки, количественная оценка которого не может быть осуществлена. Применение известного способа требуе значительных затрат на аппаратуру, обеспечивающую стабильное напряжение Он длителен и, главное, не позволяет сделать количественную оценку тока утечки. Кроме того, разряд аккумулятора до напряжения, равного нулю, пр водит к значительному ухудшер1Ю эксплуатационных характеристик источника. Цель изобретения - упрощение процесса и. повьш1ение качества результатов определения утечки тока аккумулятора в процессе его производства в эксплуатации. Поставленная цель достигается те что аккумулятор, имеющий степень зар женности 60-80% от номинальной емко предварительно разряжают в течение 15-20 мин током 0,1-0,15 от ноьиналь ной емкости, затем делают паузу 7090 мин, включают аккумулятор на разряд тем же током, регистрируют разность напряжений на 1-2 и на 40-60 разряда и определяют величину тока утечки по калибровочному графику зависимости тока утечки от разности напр1яжений на клеммах аккумулятора -V-fUuv Калибровочный график 3...Vf (ду строят предварительно для каждого т па аккумуляторов следующим образом. В аккумуляторах, проверенных на отсутствие утечки тем или иным citocoбом, имеющих степень эаряженности 80-60% от номинальной емкости,моде-лируют различную величину токов уте 4 ки подключехшем внешней нагрузки, подготовленные таким образом аккумуляторы разряжают в течение 15-20 мин током 0,1-0,15 от номинальной емкости, делают паузу 70-90 мин, включают на разряд тем же током и регистрируют разность напряжений на 1-2 и на 40-60с разряда. На одной из осей откладывают величину тока внешней нагрузки, моделирующую утечки тока, на другой - среднестатическую величину разности напряжений. Выбор степени заряженности, равной 80-60% от номинальной емкости, продолжительности разряд первой ступени 15-20 мин, продолжительности паузы 70-90 мин, тока разряда 0,10,15 от его номинальной емкости,времени моментов измерения напряжения на 1-2 и 40-60 с обусловлен тем, что при варьировании перечисленными величинами для аккумуляторов, имеющих одинаковый по величине утечки, минимум дисперсии воспроизводимости регистрируемой величины наблюдается при значениях последних в указанных пределах. Значения степени заряженности, продолжительности разряда первой ступени, тока разряда, времени моментов измерения напряжений,при которьрр проводится определение утечек тока, должны быть численно равны соответствуияцим, при которых проводится построение калибровочного графика. Пример, Определяют утечки тока свинцово-кислотных аккумуляторов батарей типа 12 ст - 70. Аккумуляторы, именлцие степень заряженности 80% номинальной емкости, разряжают током 7 А в течение 20 мин, делают паузу 90 мин, включают на разряд тем же током, регистрируют разность напряжений на 2-ой 50-й с разряда и производят оценку тока утечки по калибровочному графику, построенному предварительно. Затем измеряют электрическую емкость аккумуляторов путем приведения контрольно-тренировочного цикла заряд-разряд. С целью получения сравнительных данных проводят определение тока утечек по известному способу и вновь измеряют электрическую енкость путем проведения контрольнотренировочного цикла заряд-разряд. Данные по определению утечек тока предлагаемым и известным способами црнведены в таблице.

1 2 3

А Как видно из данных таблицы.преддaгae в Iй способ позволяет определять величину тока утечки с точностью 20% в то время, как известный способ количественных оценок не дает сократить время на рпределение утечек тока в 10 раз по сравнению с из вестным, а также не снижать электрическую емкость источника, в то время как применение известного способа вызывает снижение емкости до 20% от номинальной. Кроме того, применение предлагаемого способа позволяет сократить расходы на аппаратуру по сравнению с . известными, так как не требует дополнительного источника тока. Формула изобретения Способ определения утечек тока аккумулятора, например, свинцово-кислотного путем регистрации и оценки его электрического параметра после разряда, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества результатов измерения , выбирают аккумулятор со степенью заряженности 80-60%, разряжают током 0,1-0, 15 от его номинальной etrкости в течение 15-20 мин, делают паузу 70-90 мин, затем включают аккумулятор на разряд тем же током, регистрируют разность напряжений на 1-2 и на 40-60 с разряда и производят оценку величины тока утечки по ранее построенному калибровочному графику зависимости Jyi- - Ч (А. U ) где AU г разность замеренных напряжений на 1-2 и на 40-60 с разряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3750011, кл. 136-83, 1974, 2.Авторское свидетельство СССР № 543049, кл. Н 01 М 10/42, 1975. 3.Патент Фракции № 2090074, кл. Н 01 М 45/00, 1971. 4.Авторское свидетельство СССР IP 44А285, кл. Н 01 М 10/42, 1973. 5.Авторское свидетельство СССР 261506, кл. Н 01 М 10/48, 1968. 6.Авторское свидетельство СССР 629570, кл. Н О М 10/42, 1977. 7.Авторское свидетельство СССР Я 599801, кл. Н 01 М 10/48, 1976.