Способ заряда никель-кадмиевого аккумулятора
СПОСОБ ЗАРЯДА НИКЕЛЬ-КАДМИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА разнополярными импульсами тока, отличающийс я тем, что, с целью сокращения времени заряда уменьшения расхода электроэнергии при отсутствии газовьщеления и без ухудшения характеристик, заряд проводят в режиме со стабилизиров .анными амплитудами импульсного анодного и катодного тока, при отношении амплитуд разрядного к зарядному импульсов 6, 9iO, 1, с амплитудами зарядного импульса 2,5 - 3,0 от номинальной емкости при длительности анодного импульса 20р±10 Мс и.катодного импульса lO±0,5 Me с паузами , между ними 101:1 Мс за время, равное { 35-27,5 мин.. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1 48 3 А
1(5Д) Н 01 М 10/44
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ),3455913/24-07 (22) 21.06.82 (46) 15.10.83. Бюл. Р 38 (72) Ю,Д. Кудрявцев, Ф.И. Куков, В.М.Купаев, В.Г.Сушко, B.Ì.Êàðàààåâ, A.A.Áûñòðîâ и t0.Б.Радкевич (71) Новочеркасский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621.355 .16(088.8) (56) 1. Патент США 9 3617851, кл. 320-22,1971.
2. Патент Японии Р 32134, кл. 5701, 1969.
3. Заявка Франции Р 2068759, кл. Н 02 J 7/00, 1971.
4. Сборник по химическим источни-. кам тока, Вып. 14, Энергия, 1980, с. 59-61. (54) (57) СПОСОБ ЗАРЯДА НИКЕЛЬ-КАДМИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА разнополярными импульсами тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения времени заряда уменьшения расхода электроэнергии при отсутствии газовыделения и без ухудшения характеристик, заряд проводят в режиме со стабилизированными амплитудами импульсного анодного и катодного тока, при отношении амплитуд разрядного к зарядному импульсов 6,9+0,1, с амплитудами зарядного импульса 2,5 .- 3,0 от номи. нальной емкости при длительности анодного импульса 200+10 hlc и катодного импульса 10+0,5 Мс с паузами между ними 1011 Мс за время, равное 3 35-27,5 мин.
1048536
Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается вопросов никель-кадмиевых (НК) аккумуляторов в ускоренном режиме.
Известна система заряда батарей, где полный заряд проводят в минималь. ное время беэ нагрева газовыделения или потерь электролита (lj, Заряд проводят импульсным током, чередуя зарядный ток е паузами. Однако укаэанный способ не обеспечива- 10 ет дальнейшего сокращения времени заряда без газовыделения и нагрева аккумулятора, так как неэффективно используется пауза.
Известен способ заряда аккумулято 15 ра, при котором заряд осуществляют постоянным током до момента достижения напряжением аккумулятора значения, при котором начинается электролиз воды, входящей в состав электролита. Затем аккумулятор заряжают в импульсном режиме с периодом подачи импульсов короче, чем период возбуждения газообраэования (2).
Известен также способ зарядки аккумуляторной батареи в режиме повышенного пульсирующего тока с периодическим прерыванием процесса заряда и переключением на кратковременный режим быстрой разрядки (3).
Однако эти способы не обеспечивают значительного сокращения времени заряда.
Наиболее близким является способ заряда герметичных аккумуляторов
СКГ-6, в котором используется режим заряда прямоугольными раэнополярными импульсами при частоте следования импульсов 65 3,75 Гц, относительной продолжительности зарядного импульса — =0,3 0,015
Т где t — длительность зарядного имэ пульса у
Т вЂ” длительность периода следования импульса при соотношении амп- 4$ литуд разрядного и зарядного импульсов 0,3+0,019 со средним зарядным током т, =1а (4 3 °
Однако данный способ не обеспечивает достаточно быстрого процесса за. 5 ) ряда (время заряда до 8 ч), требует большого перерасхода энергии при заряде (КПД 13Ъ).
Целью изобретения является значительное сокращение времени заряда никель-кадмиевых аккумуляторов и уменьшение расхода электроэнергии при отсутствии газовыделения, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу заряда аккуму- 60 ляторов разнополярными импульсами тока заряд проводят в режиме со стабилизированными амплитудами импульсного анодного и катодного тока, при
Ьтношении амплитуд разрядного к за- 6» рядному импульсов 6,9+0,1 с амплитудами зарядного импульса 2,5-3,0 от номинальной емкости при длительности анодного импульса 200 10 Мс и катодного импульса 10 0,5 Мс с паузами между ними 10 1 Мс за время, равное
35 — 27,5 мин.
Оптимальные величины амплитуд анодного и катодного тока и их длительности были получены из исследований распределения. тока по объему на физической модели пористого элект рода. Предел увеличения амплитуды импульсного анодного тока и нижний предел амплитуды катодного ограничены увеличением газовыделения в конце заряда. Верхний предел амплитуды катодного импульса ограничен повышением расхода электроэнергии при заряде, а нижний предел амплитуды анодного тока нерациональным увеличением времени заряда.
Время паузы между импульсами выбрано иэ соображений окончаний переходных процессов в коммутируемой цепи.
Пример 1, Аккумулятор
НКБН-3,5 подсоединяется к зарядному устройству, обеспечивающему следующий режим заряда: амплитуда аиодных импульсов 8,3 0,1 А; амплитуда катод" ных.импульсов 5820,5 А; длительность анодных и катодных импульсов соответственно Cg =200+10 Мс иTq =3.0 0,5 Мс; длительность пауз Г„ =10 1 Мс| время заряда составляет 35 мин; газовыделение отсутствует, емкость, сообщенная при заряде, составляет 96Ъ от номинальной емкости (номинальная емкость испытуемого аккумулятора
Qö=3,3 A ° ч; емкость, отданная при стандартном режиме разряда()>= ), А
96Ъ от номинальной; температура аккумулятора в конце заряда 26 " 28 С.
Пример 2. Аккумулятор
НКБН-3,5 подсоединяется к вареному .устройству, обеспечивающему следующий режим заряда: амплитуда анодных импульсов 1 10,5+ 0,1 А;. амплитуда катодцых импульсов 1<=7020,5 А; длительность анодных и катодных импульсов соответственноТ =200+10 Мс и У =10 0,5 Nc; длительность пауз
У<=10 1 Мс; время заряда составляет
27,5 мин; газовыделение практически отсутствует (выделяется 1,5 мл газа) емкость, сообщенная при заряде, составляет 96Ъ от номинальной1 емкость, отданная при стандартном режиме разряда (Ip =1 A) - 96Ъ QT номинальной температура в конце заряда 26 - 28 С; количество рабочих циклов не ме» нее 150.
Указанный режим работы проверялся на аккумуляторах НКП-10, НКБН-25, НКБН-3,5, а также на батареях, сос-, тоящих из 10 шт этих аккумуляторов..1048536
Составитель И.Найдина
Редактор Т.Митейко ТехредМ.Тепер Корректор A-Тяско
Заказ 7941)57 Тираж 703 Подписное. ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская араб., д. 4/5
Филиал ППП " Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4
Использование предлагаемого способа ускоренного заряда никель-кад- :. миевых аккумуляторов позволяет в
13 - 17 раз сократить время заряда
ХИТ по сравнению с существующим способом без заметного газовыделения при заряде. Расход электроэнергии по сравнению с существующим способом в 3,5 раза меньше, при КЩ предлагаемого способа 46%.
