Пути повышения ресурсных характеристик герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов большой емкости

• Автор: Киселевич, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Выбор критерия оценки электрохимических систем Выбор электрохимических систем

Задачи в области развития свинцовокислотных аккумуляторов ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Анализ конструкции герметизированных свинцовокислотных аккумуляторов большой мкости

Анализ элементов конструкции герметизированных свинцовокислотных аккумуляторов большой мкости

2.2.1. Конструкция токоотводов

2.2.2. Сепараторы

2.2.3. Активная масса Заключение

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Исследование влияния различных факторов на характеристики сепарационного материала типа АвМ
3.1.1. Определение зависимости степени сжатия сепаратора от величины нагрузки
3.1.1.1. Методика эксперимента
3.1.1.2. Результаты эксперимента и их обсуждение
3.1.2. Влияние степени электролитозаполнения на усадку сепаратора
3.1.2.1. Методика эксперимента
3.1.2.2. Результаты эксперимента и их обсуждение
3.1.3. Определение зависимости степени сжатия пропитанного
кислотой сепаратора от величины нагрузки
3.1.3.1. Методика эксперимента
1 3.1.3.2. Результаты эксперимента и их обсуждение
3.1.4. Заключение по разделу
3.2. Исследование факторов, влияющих на степень удержания электролита по высоте аккумулятора
3.2.1. Математическая модель процесса стекания электролита в
сепараторе под действием гравитационного поля
3.2.2. Методика оценки высоты электролитоудержания сепара
3.2.3. Результаты эксперимента и их обсуждение
3.2.3.1. Влияние степени сжатия сепаратора на распределение
электролита по высоте
3.2.3.2. Влияние концентрации кислоты на распределение электролита по высоте
3.2.3.3. Влияние контакта сепаратора с электродами на распределение электролита по высоте
3.2.3.4. Влияние марки сепаратора на распределение электролита
по высоте
3.2.3.5. Исследование высоты и скорости капиллярного подъма
электролита в сепараторе
3.2.3.5.1 Методика эксперимента
3.2.3.5.2 Результаты эксперимента и их обсуждение
3.2.4. Заключение по разделу
3.3. Конструкционные решения, обеспечивающие удержание электролита по высоте сепаратора
3.3.1. Упругий элемент
3.3.1.1. Принцип конструкционного решения
3.3.1.2. Выбор оптимального значения степени сжатия сепаратора
3.3.1.2.1 Методика эксперимента
3.3.1.2.2 Результаты эксперимента и их обсуждение
3.3.1.3. Проверка эффективности упругих элементов в составе герметизированных аккумуляторах
3.3.1.3.1 Методика эксперимента
3.3.1.3.2 Результаты эксперимента и их обсуждение
3.3.2. Зоны нулевой пористости
3.3.2.1. Принцип зон нулевой пористости
3.3.2.2. Технология нанесения зон нулевой пористости
3.3.2.2.1 Методика эксперимента
3.3.2.2.2 Результаты эксперимента и их обсуждение
3.3.2.3. Оценка эффективности применения зон нулевой пористости
3.3.2.3.1 Методика эксперимента
3.3.2.3.2 Результаты эксперимента и их обсуждение
3.3.3. Заключение по разделу
3.4. Использование сдвоенных электродов с целью повышения коэффициента использования активных масс
3.4.1. Принцип конструкционного решения
3.4.2. Испытание макетов аккумуляторов со сдвоенными положительными и отрицательными электродами
3.4.2.1. Методика эксперимента
3.4.2.2. Результаты эксперимента и их обсуждение
3.4.3. Заключение по разделу
3.5. Исследование возможности использования гелеобразного электролита для снижения эффекта оплывания положительной активной массы.
3.5.1. Методика эксперимента
3.5.2. Результаты эксперимента и их обсуждение
3.5.3. Заключение по разделу ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Лтийионный аккумулятор также имеет высокую удельную энергию, но ограничен по интенсивности разряда и имеет очень высокую стоимость 3. России к производству , опыт разработок в России . Ку место, занимаемоеуой системой по тому параметру, а, коэффициент значимости того параметра. При оценке Ау сначала ранжируют все системы по каждому практически важному эксплуатационному параметру, исходя из их фактических значений и присваивают системе с более высоким показателем более высокое место. Далее дают экспертную оценку значимости каждого параметра, исходя из конкретных требований потребителя. И, наконец, производят расчет А и ранжируют рассматриваемые системы, присваивая более высокое место системе с более низким значением Лу. При такой оценке электрохимических систем можно определить ту из них, которая в наибольшей степени отвечает запросам потребителя по всем эксплуатационным свойствам. Таким образом, для ответа на вопрос о наличии альтернативных электрохимических систем необходимо проведение детального анализа наиболее значимых систем с целью выявления той из них, которая в наибольшей степени будет отвечать требованиям заказчика по комплексному показателю пригодности, включающему как энергетические и ресурсные характеристики, так и вопросы безопасности эксплуатации, стоимости и доступности. В настоящее время существует более электрохимических систем, которые потенциально могут быть использованы при создании химических источников тока 6, 7. Каждая из этих электрохимических систем имеет свой набор характеристик и потребительских свойств. Только за последние дватри десятилетия можно назвать три такие системы 1 натрийсерный аккумулятор 2 никельметалл гидридный аккумулятор 3 литийионый аккумулятор. Появление каждой из этих систем сопровождалось широкой рекламой кампанией, обещавшей, что именно эта система заменит и вытеснит все существующие типы аккумуляторов. В этом, в первую очередь, проявляется желание потребителей иметь единый универсальный аккумулятор для всех областей применения. Однако практика показывала, что в конечном итоге новая система занимала свою нишу, переставая при этом претендовать на роль универсальной. Таким образом, в обозримом будущем следует ожидать сохранение и, возможно, увеличение числа применяемых аккумуляторных систем, каждая из которых будет занимать собственную нишу, отвечающую е оптимальным потребительским качествам. Важной задачей при этом является правильный выбор системы для конкретной области применения, выбор конструкции аккумулятора, оптимально раскрывающей возможности данной системы. К числу практически значимых систем, потенциально пригодных для широкого применения, можно отнести следующие серебряноцинковая 1, серебрянокадмиевая 2, никельцинковая 3, никелькадмиевая 4, никельжелезная 5, никельводородная 6, никельмсталлгидридная 7, свинцовокислотная 8, натрийсерная 9, натрийникель хлоридная , литийионная , литийполимерная , цинквоздушная , алюминийвоздушная , магнийхлорид меди . В таблицах 1. В таблице 1. Очевидно, что наиболее перспективной следует считать систему с минимальной суммой мест. В соответствии с полученными результатами суммирования мест системы можно расположить в следующем порядке по мере возрастания комплексного показателя пригодности таблица 1. Таблица 1. Основные характеристики аккумуляторов. Системы Напряже ние, В Удельная энергия Ресурс при глубине разряда . Саморазряд при С, в сутки Диапазон рабочих температур. Сереброцинк 17 0 0 0. Сереброкадмий 16 0. Никельцинк 16 0 0. Никелькадмий герметичная 1 0 07 0. Никельжелезо 1. Никельводород 1 0. Никельметаллгидрнд 1 08 0. Свинецдиоксид свинца герметизированная 10 0 0 02 0. Натрийсера 19 0 0. Натрийникель хлорид 2. Литийион 37 0 0 04 0. С 0. Литийполимер 35 0 03 0. С 0. Цинквоздух 1. Алюминийвоздух 16 0. С 0. Таблица 1. Основные характеристики аккумуляторов. Системы Интен сивность газовы делення Возможность проведения ускоренных зарядов. ЛБ 1, наличие работ по оосдуживанию аккумуляторов в составе АБ2 стоимость св. Много выполненных НИР и ОКР I, единичные НИР и ОКР 2, только НИР 3, отсутствие выпо. НИР и ОК.