Способ заряда аккумулятора с серебряным электродом

 

Союз Советснии

Социалнстичесиии

Республик

О П И С А Н И Е 86о180

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ает. свид-ау— (22) Заявлено 29. 12. 79 (2) )2902152/24-07 с прнсоеяинением заявки М— (23) Нрноритет— (5! )М. Кл.

Н О! М 10/44

ГОоуАарстееиный комитет по делом изобретений и открытий

Опубликовано 30.08.81. Бюллетень № 32 (53} УДК 621.355.. 16 (088. 8) Дата опубликования описания 31.08.81

Е. Н. Сегаль, 3. П. Архангельская, В.А Никольский, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА С СЕРЕБРЯНЫИ

ЗЛЕКТРОДО11

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, касается способа заряда аккумуляторов или батарей из них, основанного на использовании постоянного тока, ступенчато снижаемого в процессе заряда.

Известен способ заряда постоянным током со ступенчатым уменьшением его величины. По этому способу постоянную величину тока поддерживают до тех пор, пока в аккумуляторах не начнется обильное газовыделение, после чего ток снижают до величины, со" ставляющей примерно 40Х от начальной, и при этой величине тока заряд доводят до конца (1 1.

Недостаток этого способа — неизбежность газовыделения поскольку кон) троль заряда осуществляют визуально (по наличию газа/. Поэтому такой способ заряда не всегда пригоден для герметичных аккумуляторов.

Известен двухступенчатый способ заряда аккумуляторов с серебряным электродом, при котором начальная величина тока находится в пределах

0,25-1,0 А/дм, после сообщения поло.вины емкости ток снижают вдвое (2).

Недостатком этого способа являет—

S ся то, что при указанном верхнем пределе плотности тока не обеспечивается достаточно эффективное окисление активной массы, а гри нижнем пределе велика продолжительность заряда.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, используемый при эксплуатации серебряно †кадмиев аккумуляторов, согласно которому источнику сообщают около ЗОБ теоретической емкости(С.) серебряных электродов током 0,3-0,4 А/pM2). Затем продолжая заряд, ток снижают в два раза.

При дальнейшем заряде до 45 и 60Х

С, величину тока каждый раэ опять уменьшают вдвое и заканчивают заряд после достижения 65-70Х Ст (3).

Однако известный способ не позволяет сообщить емкость свыше 707

860180

Режим заряда способом

Ступени баряда изв естным агаемым

Ток

Время заряда, ч

Сумм ар ная емкость, Время заряда, ч

Суммарная емкость,7

А А/дм

% С

0,36 5

0,18 Ь

26,4

11 1 97 1

45,5

2 0,36 3 5

Пауза 1 ч ,1 0 18 4

59,6

0,25 0,04 8

75

Ст, при этом заряд продолжителен по времени, которое составляет 30-33 ч.

Цель изобретения — сокращение времени процесса заряда и увеличение емкости, сообщаемой аккумулятору при заряде, и повышение сохранности заряда.

Указанная цель достигается тем, что источнику тока сообщают 20-32%

С.1, током 1-2,5 А/дм . затем за одну

2 или несколько ступеней сообщают ем2 кость до 60-65% СТ током 0,4-0,1 A/äì и в ко>с е заряда — до 70-75% Ст током

0,05-0,04 А/дм

При этом после сообщения емкости, соответствующей 30-60% С., заряд приостанавливают на время не менее 0,5 ч один раз или перед каждым переключением.

На чертеже представлены графики зарядных кривых двух аккумуляторных батарей 30 СКГ-15, заряжаемых известным и предлагаемым способами.

Предлагаемый способ заряда аккумулятора учитывает особенности про— текания анодного процесса на серебряном электроде. В начальный период заряда до сообщения 32% емкости допустима плотность тока до 2,5 А/дм . Эта

2 величина выбрана на основании результатов определения предельного тока в начальный период анодной поляризации

l l l 0,05 0,09 10

l V 025 004 12

Иа чертеже представлены зарядные кривые двух аккумуляторных батарей

ЗО СКГ-15. Одну (кривая 1 )заряжают известным способом, другую (кривая 2) предлагаемым. Как видно из графика

4 серебряного электрода. Такой ток не только обеспечивает быстрый заряд, но и создает условия для образования неупорядоченной мелкокристаллической структуры электрода, что способствует более эффективному протеканию анодного процесса и позволяет при дальнейшем заряде сообщить аккумулятору большую емкость до начала выделения кислорода на серебряном электроде.

При дальнейшем заряде до 60-65%, как показывает определение предельного тока, эффективный заряд возможен при токах не более 0,4 А/дм в начале и

2.

0,1 А/дм в конце этой стадии заряда.

Прерывание заряда в этот период способствует выравниванию концентрации кислорода в активной массе электродов и повышению эффективности процесса.

Пример. Серебряно †кадмиево аккумулятору типа СКГ-15 током

1,97 А/дм сообщают емкость, состав- ляющую 31% С, затем током 0,36 А/дм аккумулятор заряжают до 51% С . Пост ле 1-часовой паузы заряд продолжают током 0,18 А/дм до 62% С и заканчивают разряд, сообщив 75% С током 0,04 А/дм

В табл. 1 представлены режимы заряда аккумулятора СКГ-15 известным и предлагаемым способами.

Таблица 1 (кривая 23, конец ступени заряда током 1,97 А/ди сопровождается езким а повыиеннеи налряжения,до 45 В, однако без заметного выделения кислорода, при этом дальнейший заряд этой бата860180

Т .а б л .и ц а 2

Способ

Известный

43 9

36 6

Предлагаемый

Характеристики аккумуляторов

Время хранения в заряжен« ном состоянии мес.

21

ЗДС аккумулятора после хранения, В

1,32

1,34

Остаточная емкость, 7 от емкости

70 до хранения

Содержание серебра в сепараторах, г

10,86

10,7 реи протекает при более низком напряжении, что позволяет обеспечить более глубокий ее заряд. Зарядная емкость может быть увеличена на 8107 при одновременном снижении общей продолжительности заряда на 7,5 ч.

В табл. 2 дан фазовый анализ положительных электродов аккумуляторов

СКГ-!5, заряженных предлагаемым на

757. С )и известным способами (на

687 С ). т

Состав активной массы,7

2+ А "+ 15

Ag Ag мет ("

Как видно из табл. 2, в активной массе положительных электродов аккумуляторов, заряженных предлагаемым способом, содержи вся на 107. больше серебра в виде Ag что заметно

9 улучшает их сохранные качества по сравнению с аккумуляторами, заряженными известным способом.

В табл. 3 представлены характеристики аккумуляторов СКГ-15 после хранения в заряженном состоянии.

Т а б л и ц а 3

Способ заряда 35 известный предлагаемый

6.

Как видно иэ табл. 3, аккумулятор, заряженный предлагаемым способом обладает лучшей сохранностью и имеет практически одинаковые характеристики с аккумулятором, заряженным известным способом, после более длительного срока хранения.

В случае, когда не требуется увеличения зарядной емкости и сохранности, по предлагаемому способу можно сократить время приведения изделий в готовность примерно на 407..

Таким образом, предлагаемый способ заряда аккумуляторов с серебря" ным электродом позволяет увеличить время хранения в заряженном состоянии; увеличить зарядную емкость, сообщаемую аккумулятору; сократить продолжительность заряда в условиях сообщения одинаковой зарядной емкости на 40-457. по сравнению с продожкительностью заряда известным способом и уменьшить закладку серебра в активную массу, сохранив существующую гарантийную емкость источника тока.

При этом заряженность серебряных электродов достигает 757 вместо обеспечиваемой известным способом 687. В связи с более эффективным использованием активной массы удается сократить закладку ее в электроды, что дает прямую экономию Ag (0,25 r на 1 Вт ч), Кроме того, внедрение предлагаемого способа заряда дает косвенную экономию за счет уменьшения в полтора раза ежегодной потребности в СК-источниках тока. формула изобретения

1, Способ заряда аккумулятора с серебряным электродом постоянным током путем ступенчатого снижения этого тока по величине, о т л и ч а ю щ и й" с я тем, что. с целью сокращения ,времени процесса заряда и увеличения емкости, сообщаемой аккумулятору при заряде и. повышения сохранности заря- да на первой ступени током 1-2,5 А/дм аккумулятору сообщают емкость в личиной 20-327 С1. (С . - теоретическая емкость серебряного электрода ), затем током 0,4-0,1 А/дм за одну или несколько ступеней сообщают емкость до 60-657 Сг,в конце заряда током

0,05-0.04 А/дм аккумулятор заряжают до 70-757. С-.

860180 ко

Составитель И. Найдина

Редактор Л.Филь Техред М.Рейвес КорректорС. Шекмар

Заказ 7562/32 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фили, л ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Способ по п. l, о т л и ч а ющ и Й с я тем. что, с целью повышения эффективности заряда, после сообщения емкости 30-60Х С заряд приостанавливают на время не менее 0,5 ч один раз или при каждом переключении.

Источники информации, принятые во вниманйе при экспертизе

1. Вайнел Дж. Аккумуляторные батареи. М-Л., Госэнергоиздат, 1960, с. 265, 2. Неуваруева E ° М. Сборник работ по химическим источникам тока. 11 3, M., "Энергия", 1968, с. 246.

3. Производственные инструкции и контрольные спецификации на изготовление изделия 66.17.1968.