Научные основы автоматизированных технологий заряда никель-кадмиевых аккумуляторов переменным асимметричным током

• Автор: Сметанкин, Георгий Павлович
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 376 с. : 18 ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Особенности поведения ОНЭ при заряде, формировании и восстановлении ёмкости никель-кадмиевых аккумуляторов
1.2. Технологии и оборудование для интенсификации формирования и восстановления ёмкости НК АБ

1.3. Факторы, ограничивающие интенсификацию

электрохимических процессов в никель-кадмиевых аккумуляторах

1.4. Особенности формирования фазового состава активной массы оксидно-никелевого электрода
1.5. Особенности электрохимических процессов в пористом металлокерамическом оксидно-никелевом электроде при поляризации асимметричным током
1.6. Восстановление ёмкости аккумуляторов после режима длительного хранения и в процессе эксплуатации
1.7. Технологии интенсивного заряда щелочных
аккумуляторных батарей

1.8. Зарядное и контролирующее оборудование для эксплуатации химических источников тока
1.9. Цели и задачи исследования
2. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПОРЫ ПРИ ПОЛЯРИЗАЦИИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ И ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТОКА НА ЕГО РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ГЛУБИНЕ ПОРЫ ОКСИДНО-НИКЕЛЕВОГО ЭЛЕКТРОДА
3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ АСИММЕТРИЧНОГО ТОКА НА ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ ЁМКОСТИ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
3.1. Оптимальные диапазоны параметров асимметричного тока при формировании ёмкости никель-кадмиевых аккумуляторов
3.2. Методика экспериментов
3.3. Результаты исследования формирования физических макетов никель-кадмиевых аккумуляторов
3.4. Интенсивное формирование аккумуляторов с тонкими прессованными электродами
3.5. Интенсивное формирование никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 20 А ч с МК ОНЭ
4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЕМКОСТИ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ
АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

4.1. Технология восстановления ёмкости никель-кадмиевых аккумуляторных батарей 42НК
4.2. Технология восстановления ёмкости герметичных аккумуляторных батарей после длительного хранения
4.3. Выводы
5. ЭФФЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЗАРЯДА НИКЕЛЬ-
КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ И АККУМУЛЯТОРНЫХ
БАТАРЕЙ
5.1. Методика исследований
5.2. Закономерности влияния параметров процесса заряда постоянным и асимметричным током на энергетические показатели аккумуляторных батарей
5.3. Разработка комплекса критериев оценки состояния батарей в ходе заряда и его окончания
5.4. Интенсивный заряд аккумуляторов и батарей с неопределенной остаточной ёмкостью
6. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ГЕРМЕТИЧНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ И
АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ПРИ УСКОРЕННОМ ЗАРЯДЕ
6.1. Сравнительные исследования интенсивных зарядов постоянным и асимметричным токами

6.1.1. Методика исследований

что при увеличении плотности постоянного тока от 0,01 А/см2 и выше, при формировании происходит деформация электродов размером 40x125 мм. Приведены данные, показывающие, что определенное отношение амплитуд разрядного и зарядного импульсов при использовании асимметричного тока положительно влияет на заряжение пластин. Для заряда МК ОНЭ толщиной 1 1,4 мм
рекомендован режим асимметричного тока с соотношениями 1ПеР/1пост - 1 »25 и 1Пр/10бр = 2,5. Длительность обратного и прямого импульса одинакова и равна по значению 10 мс. Зарядное устройство не позволяло менять соотношение длительности прямого и обратного импульсов, т.к. импульсы тока формировались с использованием положительной и отрицательной полуволн тока промышленной частоты. Плотность тока заряжения для кадмиевых электродов может быть повышена до 0,01 А/см2. По результатам рентгеноструктурного анализа, формирование асимметричным током не меняет фазовый состав и размеры кристаллов гидроксида никеля (II) в разряженном МК ОНЭ [20]. Работа, выполненная сорок лет назад, показывает, что асимметричный ток интенсифицирует электрохимические процессы за счет более равномерного проникновения тока в глубину электрода, по сравнению с постоянным током, что позволяет повысить плотность тока.
До настоящего времени заряд асимметричным током, имеющий перед зарядом постоянным током неоспоримые преимущества, не получил широкого распространения, поэтому необходимо провести анализ причин этого. При рассмотрение данного вопроса необходимо учитывать не только электрохимические аспекты, но и их взаимосвязь с другими областями знаний, например, такими как микроэлектроника,