Способ выравнивания емкости комплектующих батарей в никель- водородной батарее

 

Изобретение может быть использовано при эксплуатации никель-водородных батарей с общим газовым коллектором Для выравнивания емкости комплектующих батарей в никель-водородной батарее проводят сначала цикл заряд-разряд с последующим доразрядом комплектующих батарей на сопротивление. Разряд и доразряд проводят до напряжения на каждой комплектующей батарее, равного 1,3(п-1)В, где п - число аккумуляторов в комплектующей батарее с общим газовым коллектором; 1,3В - среднее напряжение разряда никель-водородного аккумулятора. 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (l l) (5()5 H 01 M 10/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4881577/07 (22) 27.08.90 (46) 23.10.92. Бюл. N . 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический аккумуляторный институт (72) А. И. Служевский. А, Б. LLloxop и Н. Г. Громова (56) Авторское свидетельство СССР

N 1686539, кл. Н 01 М 10/42, 1989.

Авторское свидетельство СССР

М 1725297, кл. H 01 M 10/42, 1990.

Центер Б. И. и др, Исследования кинетики самораэряда герметичного никель-водородного аккумулятора. — ЖПХ, 1978, N 11, с. 2545-2548, Класс А. И. и др, Современное состояние проблемы полугазовых аккумуляторов, Сборник работ по ХИТ. Вып. 10, fl.: Энергия, 1974, с. 160-166.

Авторское свидетельство СССР

М 1396182, кл. Н 01 М 10/48, 1986.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к эксплуатации никель-водородных батарей.

Известен способ выравнивания емкости никель-водородных батарей путем хранения (1, 2, 3).

Известный способ требует больших затрат времени из-эа относительно низкой скорости саморазряда, что не всегда пригодно в процессе эксплуатации батарей.

Известен также способ выравнивания емкости никель-водородных батарей путем пбддержания их в условиях постоянного переэаряда (4). Недостатком данного способа (54) СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ ЕМКОСТИ

КОМПЛЕКТУЮЩИХ БАТАРЕЙ В Н ИКЕЛ ЬВОДОРОДНОЙ БАТАРЕЕ (57) Изобретение может быть использовано при эксплуатации никель-водородных батарей с общим газовым коллектором. Для выравнивания емкости комплектующих батарей в никель-водородной батарее проводят сначала цикл заряд-разряд с последующим дораэрядом комплектующих батарей . на сопротивление, Разряд и доразряд проводят до напряжения на каждой комплектующей батарее, равного 1,3(n-1)В, где п— число аккумуляторов в комплектующей батарее с общим газовым коллектором; 1,3В— среднее напряжение разряда никель-водородного аккумулятора. 2 ил. является ускоренная деградация характеристик никель-водородных батарей в этих условиях эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ выравнивания емкости отдельных аккумуляторов в химической батарее путем подключения нагруэочного сопротивления к каждому аккумулятору батареи и контроля разрядного напГ»женил на общих шинах аккумуляторной блгареи и на каждом аккумуляторе. Доразряжают каждый аккумулятор до напряжения, близкого к 0 В(5), 1771010

Однако известный способ не может использоваться для аккумуляторных батарей с общим газовым коллектором, т, к, возможно переполюсование отдельных аккумуляторов, что в дальнейшем приводит к деградации характеристик батарей и, следовательно. к снижению срока службы.

Целью настоящего изобретения является исключение переполюсования аккумуляторов в батареях с общим газовым коллектором, комплектующих никель-водородную батарею, при выравнивании емкости комплектующих, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе выравнивания емкости комплектующих батарей в никель-водородной батарее, заключающемся в проведении дораэряда на сопротивление комплектующих батарей, перед дозарядом проводят цикл заряд-разряд, разряд и дозаряд проводят до напряжения на каждой комплектующей батарее. равного 1,3 (п-1)В, где ив число аккумуляторов в комплектующей батарее с общим газовым коллектором. 13 В— среднее разрядное напряжение никель-водородного аккумулятора.

При этом происходит практически полный доразряд комплектующих батарей, что обеспечивает выравнивание их емкости в батарее, и исключается переполюсование отдельных аккумуляторов в комплектующих батареях с общим газовым коллектором.

Предлагаемый способ отличается от известного следующими признаками:

1. Проведение перед дораэрядом цикла заряд-.разряд, т, к. в случае длительного хранения никель-водородной батареи перед выравниванием характеристик комплектующих батарей. НРЦ комплектующих может быть ниже величины 1.3 (n-1) В, что исключает проведение доразряда комплектующих.

2. Разряд и доразряд комплектующих батарей проводят до напря>кения, равного

1 3 .(и-1) В, а не близкого к 0 В, как в способе-прототипе. Дораз ряд комплектующих батарей до напряжения, близкого к

0 В,. приводит к переполюсованию отдельных аккумуляторов комплектующих батарей с общим газовым коллектором, что приводит к резкому ухудшению характеристик батарей, Конкретным примером выполнения может служит представленный ниже способ выравнивания электрических характеристик никель-водородной батареи Типа Зх

Х7Н — 4.

На фиг. 1 представлена зависимость напряжения на разряде (U. В) батареи 7Н —.4 током 1 А (0,25 С) от емкости разряда(Ср, %); на фиг. 2 — зависимости напряжения (U, В) батареи 7НВ-4 при доразряде на сопротивление до значений напряжения 9,1 В, 7,8 В, 6,5 В от емкости разряда (Ср. ).

5 БатареяЗ х7НВ-4состоитизЗ-хпоследовательно соединенных комплектующих батарей 7НВ-4. Батареи 7НВ-4 состоят из семи последовательно соединенных аккумуляторов Н — 4, находящихся в общем гер10 метичном корпусе. Свободное газовое пространство внутри корпуса является коллектором для отрицательной активной массы — водорода, общего для всех семи аккумуляторов.

15 Пример, Проводят заряд батареи

3. х 7HB — 4 током 1 А (0,25С)-4,5 ч, затем

- проводят разряд током 1 А до напряжения на каждой комплектующей батарее. 7НВ-4

7,8 В (1,3 (n — 1) В, где n=7), затем каждую

20 комплектующую батарею доразряжают на сопротивление до напряжения, равного 7,8

В, Как видно на фиг. 1, при разряде батареи 7Н — 4 до напряжения 7,8 В (участок

25 а — с) снимают 80 емкости, При доразряде до напряжения 7,8 В (фиг. 2, кривая 2) снимают еще -10 емкости. Резкий наклон разрядной кривой на участке В-С (фиг. 1) показывает, что батарея разряжена

30 практически полностью. Отсутствие перегибов на кривых разряда и доразряда показывает, что исключено переполюсование отдельных аккумуляторов.

Если разряд и доразряд комплектуо35 щей батареи 7Н В-4 проводить до более высокого напряжения. например до 9,1 В (1,3 пВ), то на разряде снимают 60 емкости (фиг.

1. участок кривой а — в), а на дораэряде еще I0 (фиг. 2, кривая 1), KBK видно иэ фиг. 1 и

40 2,батарея раэря>кена не полностькь Следовательно, при проведении разряда и доразряда комплектующих батарей 7Н — 4 до напряжения (1,3 n) В не произойдет выравнивания их емкости в батарее 3 х 7Н В вЂ” 4, 45 Если разряд и доразряд комг.лектующих батарей 7НВ-4 проводить до более низкого напряжения, например до 6,5 В (1,3 (n — 2) В), то на разряде снимают 85 емкости (фиг. 1, участок кривой А — D), а на до50 разряде еще 10 (фиг. 2, кривая 3).

Как видно из графиков, батарея 7НВ-4 разряжена практически полностью, но наличие перегиба кривой на участке С вЂ” 0 (фиг. 1) и на кривой 3 (фиг. 2) говорит о

55 переполюсовании одного из аккумуляторов, что в дальнейшем приводит к резкой деградации характеристик батареи.

Из вышеизложенного следует, что. выравнивание емкости комплектующих бата1771010

Формула изобретения

Способ выравнивания емкости комплектующих батарей в никель-водородной батарее, заключающийся в проведении доÿ0 00

РО2. 7

10 Ср „4

Составитель О.Чабан

Техред М.Моргентал

Корректор О.Юрковецкая

Редактор Т.Куркова

Заказ 3745 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. УжгЬрод, ул.Гагарина, 101 рей в никель-водородной батарее с исключением переполюсования отдельных аккумуляторов происходит лишь при проведении разряда и доразряда комплектующих батарей до напряжения, равного

1,3 (п-1) В. разряда на сопротивление комплектующих батарей,отличающийся тем, что. с целью исключения переполюсовки аккумуляторов комплектующих батарей с общим га5 .зовым коллектором, перед дораэрядом проводят цикл заряд-разряд, разряд и доразряд проводят до напряжения на каждой комплектующей батарее, равного 1,3 (n-1) 8, где

n — число аккумуляторов в комплектующей

10 батарее с общим газовым коллектором; 1,3

8 — среднее напряжение разряда никель-Водородного аккумулятора.