Ускоренный заряд герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов и зарядные устройства для них

• Автор: Сушко, Олег Викторович
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ.

1 ИЗУЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Анализ современного состояния развития аккумуляторных батарей и перспектив их развития.

1.2 Эксплуатация аккумуляторов в буферном, аварийном режиме, эффект памяти

1.3 Методы ускоренного заряда никель кадмиевых аккумуляторов

1.4 Распределение тока по глубине электрода.

1.5 Зарядные устройства, обеспечивающие ускоренный заряд асимметричным током

1.6 Задачи исследования.

2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Описание схемы физической модели для изучения распределения тока на оксидноникелевых электродах.
2.2 Определение предварительных режимов заряда асимметричным током для изучения распределения тока на физической модели.
2.3 Расчет параметров при циклировании постоянным током.
2.4 Расчет параметров при циклировании асимметричным током
2.5 Определение объма и состава выделившегося газа.
2.6 Исследование объма выделившегося газа при изучении распределения тока на физической модели.
2.7 Экспрессметод определения состава газа.
2.8 Метод измерения электрохимического импеданса
2.9 Моделирование процессов, происходящих в химических источниках тока
2. Зарядноразрядные кривые при циклировании аккумуляторов
2. Методика циклирования батарей без предварительного доразряда до конечного напряжения постоянным током на различную глубину разряда
2. Исследование объма и состава выделившегося газа в герметичных никелькадмиевых аккумуляторах
2. Методика циклирования батарей без предварительного доразряда до конечного напряжения переменным током на различную глубину разряда
2. Обработка результатов эксперимента.
3 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОСА НА ОКСИДНОНИКЕЛЕВОМ ЭЛЕКТРОДЕ.
3.1 Выбор модели для изучения распределения
тока по глубине пористого электрода
3.2 Кулонометрические измерения.
3.3 Газовый анализ
3.4 Исследование возможности повышения среднего зарядного тока.
3.5 Заключение
4 ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕРМЕТИЧНЫХ НИКЕЛЬКАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ДОРАЗРЯДА.
4.1 Исследование причин изменения характеристик герметичных никелькадмиевых аккумуляторов при эксплуатации
в аварийном режиме.
4.1.1 Влияние глубины разряда, на остаточную емкость никелькадмиевого аккумулятора
4.1.2 Изменение остаточной емкости, зарядразрядных кривых, состава и объма выделившегося газа при циклировании на верхнем уровне заряжеиности.
4.1.3 Измерение импеданса.
4.2 Возможность применения переменного тока для стабилизации характеристик герметичного аккумулятора при ускоренном заряде без предварительного доразряда.
4.3 Поиск оптимального1 режима заряда асимметричным током при циклировании никелькадмиевого аккумулятора без предварительного доразряда.
4.4 Сравнительные характеристики герметичных никелькадмиевых аккумуляторов, заряженных постоянным и переменным током, при длительной эксплуатации без предварительного доразряда
4.5 Микрофотографии образцов кадмиевого электрода, полученные при циклировании постоянным и асимметричным током
5 УСТРОЙСТВО УСКОРЕННОГО ЗАРЯДА ДЛЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСАБЖЕНИЯ ПРОГРАММНОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В случае исчезновения входного питающего напряжения это же устройство обеспечивает бесперебойность питающего напряжения. Данное зарядное устройство в составе изделия СЭСПТК успешно прошло квалифицированные испытания. Данная работа явилась продолжением работ, проводимых в ЮРГТУ НПИ в лаборатории нестационарного электролиза под руководством д. Кукоза Фдора Ивановича и д. Кудрявцева Юрия Дмитриевича. Работа выполнена по заданию завода ОАО Электроавтоматика на кафедре ХТВМСОФКХ. Хочу выразить благодарность за ценное руководство и советы к. Демьяну В. В., за поддержку и понимание генеральному директору ОАО Электроавтоматика г. Ставрополь Ю. Д. Мишину, главному инженеру Сидорову. В настоящее время химические источники тока используются почти во всех областях техники и народного хозяйства. Для широкого диапазона технических приложений разработаны источники тока разных электрохимических систем и различного конструктивного исполнения. Во всем мире промышленно выпускаются источники тока нескольких десятков электрохимических систем 1,2,3,4, которые обеспечивают большое разнообразие возможностей использования и высокую эффективность работы в широком диапазоне условий эксплуатации. Данная глава посвящена изучению современного рынка аккумуляторов, основных производителей батарей, перспектив их развития. Проведен анализ аккумуляторных батарей средств связи по данной тематике выполнен НИР на основании договора 4, в частности, рассмотрено состояние аккумуляторов, находящихся на вооружении в ВС РФ Вооружнных Силах Российской федерации, и показана актуальность данной работы. На сегодняшний день основными типами выпускаемых аккумуляторных батарей являются батареи на основе следующих электрохимических систем свинцовые, никелькадмиевые, никельметаллгидридные и литийионные, поэтому далее рассматриваем только эти типы батарей. Каждый тип батареи имеет свои достоинства или недостатки. Они характеризуются не только плотностью энергии, но также сроком службы, требованиями по установке, степенью саморазряда и условиями эксплуатации. В таблице 1. Таблица 1. Количество продаваемых аккумуляторов в млн. Рисунок 1. Количество продаваемых аккумуляторов в млн. Из данных, приведенных выше, видно, что за последние годы распределение мирового рынка химических источников тока все больше занимают никельметаллогидридные и литиевые источники тока. Рассмотрим зарубежных производителей аккумуляторных батарей. I и , i Ii ii, , , , I, и другие. Анализ продукции данных компаний показал, что в производстве щелочных аккумуляторов для электронной техники наблюдается. Исследовательские работы, по улучшению характеристик никелькадмиевых аккумуляторов во всех ведущих аккумуляторных компаниях мира практически прекращены. Тем не менее, никелькадмиевые аккумуляторы, благодаря несомненным достоинствам относительно более низкая стоимость, больший диапазон рабочих температур, отработанность решений, сохраняют свои позиции. Вообще же заметна общая тенденция вытеснения щелочных аккумуляторов литийионными, а в последние 5 лет и литийполимерными. Она опирается на вполне обоснованные надежды снижения цены литийионных аккумуляторов за счет перехода к более дешевым и недефицитным материалам, совершенствования технологии изготовления аккумуляторов и упрощения электронной защиты батарей, увеличения объемов производства. К г. ХИТ до от общих продаж малогабаритных аккумуляторов. Тем не менее, в ближайшее время никелькадмиевые батареи будут занимать устойчивое место на рынке. Сравнение ХИТ разных электрохимических систем приводит к выводу, что между ними нет абсолютной взаимозаменяемости. Поэтому в ближайшее время в той или иной доле на рынке будут присутствовать все их виды. Теперь рассмотрим состояние разработок, основных производителей и типы батарей, выпускаемые в России. В разработанной в г правительственной программе Энергетическая стратегия России на период до г создание химических источников тока признается одним из направлений научнотехнической и инновационной политики страны в области энергетики.