Способ определения утечек тока аккумулятора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совегскик

Соцнапнстнческик

Респубпнн

868894 (6l ) Дополнительное к авт. свна-ву (22) Заявлено 02. 01. 80 (21) 2862459/24-0 7 (5 3 ) M. Кл.

Н 01 М 1О/48 с прнсоеанненнем заявки 1Е

1Ьет4врстееквьФ камитет

Сььр ав лавам кзаеретенк11 в вткрыткв (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.81 Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 30.09. 81 (53) УДК 621. 355. . l (088. 8) (72) Автори изобретения

Ф.И.Кукоз и В.Г.Чернов с

Новочеркасский ордена Трудового Красного . намейи политехнический институт им.Серго ОрджониРйутзе--(7I ) Заявнтель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УТЕЧЕК ТОКА

АККУМУЛЯТОРА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам контроля качества электрических аккумуляторов в процессе производства и эксплуатации.

Известны способы определения качества изготовления аккумуляторов путем регистрации и сопоставления его лектрического параметра до и после хранения: электрической емкости (1 ), напряжения $2).

Известны также способы определения тока утечек в химических источниках тока путем измерения омического сопротивления между разнополярными электродами источника, находящегося в рабочем состоянии f 3) илн при охлаждении последнего до ЭДС равной нулю (41, измерения установившегося значения тока при подаче напряжения от постороннего источника, превышающе го Э 1С испытуемого, например, на 0,018 (5) ипи тока подзарядл, обесШечивающего 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, обуславливающих ток утечки, значительно выше омического сопротивления источника. Определение тока утечки аккумулятора способами (5) и (6) приводит к значительным погрешностям. Полученные результаты приближены и: в большей степени опре868894 деляются состоянием аккумуляторе перед измерением (степень заряженности, наличие и величина градиента концентрации по объему 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 !0 равным 1 il0 — 1 ° 10 6 от его номинальной емкости, Утечки тока определяют путем регистрации величины уста" навливающегося тока после подачи на его клемиы от постороннего источника напряжения, равного 0,2-0,9 его ЭДС в заряженном состоянии (7 ).

Если установившееся, значение тока превышает нулевое значение, то в испытываемом аккумуляторе имеет место ток утечки, количественная оценка которого не может быть осуществлена.

Применение известного способа требует, значительных затрат на аппаратуру, " обеспечивающую стабильное напряжение.

Он дпителен и, главное, не позволяет сделать количественную оценку тока утечки. Кроме того, разряд аккумулятора до напряжения, равного нулю, приводит к значительному ухудшению эксплуатационных характеристик источника.

Ф

Цель изобретения — упрощение процесса и,повьппение качества результатов определения утечки тока аккумулятора в процессе его производства в эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что аккумулятор, имеющий степень заряженности 60-80% от номинальной емкости предварительно разряжают в течение

15-20 мин током О, 1-0,15 от ноьжналь" ной емкости, затем делают паузу 7090 иин, включают аккумулятор на разряд тем же током, регистрируют разность напряжений на 1-2 и на 40-60 с разряда и определяют величину тока утечки по калибровочному графику зависимости тока утечки от разности напряжений на клеммах аккумулятора . 3„,=V(.

Калибровочный график 3, if (11,!!) строят предварительно для каждого ти. па алцсуиуляторов следующим образом.

В аккумуляторах, проверенных на от" сутствие утечки тем или иным спосо" бом, имеющих степень заряженности

80-60% от номиналъной емкости, моделируют различную величину токов утеч4 ки подключением 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 иэ 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 разряда 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 ве" личинами 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 которых проводится определение утечек тока, должны быть численно равны соответствующим, при которых проводится построение калибровочного графика.

Пример . Определяют утечки тока свинцово-кислотных аккумуляторов батарей типа !2 ст — 70. Аккумуляторы, имеющие степень заряженности 80% номинальной емкости, разряжают током 7 А в течение 20 мин, делают паузу 90 иин, 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 емкость путем проведения контрольнотренировочного цикла заряд-разряд.

Данные по определению утечек тока предлагаемыми и известныи способами приведены в таблице.

868894

Снижение электрической емкости

Ток утечки, А

Ф аккуму лятора

Продолжительность определения, ч

Контроль- Предлага- Контрольный емый ный

Предлагае- КонтрольMbN ный

Пр едл агаемый

О,1 (20%)

0,2 (18%}

0,5 (16%)

0,9 (14Х) l,92 20

1,92 20.Количественная оценка не производится

1,92

1,92 20

17

Формула изобретения

Составитель И.Найдина

Редактор В.Петрат .Техред А.Бабинец Корректор;У. Пономаренко

Заказ 8345/78 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государстввнного.комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно иэ данных таблицы, предлагаемый способ позволяет опреде.лять величину тока утечки с точностью 20Х в то время, как известный

:способ количественных оценок не дает сократить время на дпределение утеЪ чек тока в 10 раз по сравнению с иэ— вестным, а также не снижать электри-. ческую емкость источника, в то время как применение известного способа вызывает снижение емкости до 20Х от номинальной.

Кроме того, применение предлагаемого способа позволяет сократить расходы на аппаратуру по сравнению с известными, так как не требует дополнительного источника тока.

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 сте-. пенью заряженности 80-60Х, разряжают током 0,1-0,15 от его номинальной емкости 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 постгоенному калибровочному графику зависимости д. = g (gQ}, где ДО ." разность эамеренных напря,", жений на 1-2 и на 40-60 с разряда.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

l Патент США 11 3750011 кл. 136-83, 19 74.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 543049, кл. Н 01 М 10/42, 1975.

3. Патент Фра 1ции 11 2090074, кл. Н 01 М 45/00, 1971.

4. Авторское свидетельство СССР

У 444285, кл. Н 01 М 10/42, 1973.

4О 5. Авторское свидетельство СССР

9 261506, кл. Н 01 М 10/48, 1968.

6. Авторское свидетельство СССР

9629570, кл. Н Ol М 10/42, 1977.

7. Авторское свидетельство СССР

4Ф Ф 599801 кл. H 01 М 10/48, 1976.