Способ определения времени хранения химического источника тока

Способ определения времени хранения химического источника тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ХРАНЕНИЯ }ШМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА (ХИТ), заключающийся в измерении падения его ЭДС в процессе хранения при достижении :та:бш1ьного характе- ; ра ее изменения о т л и ч а ю .щ и йс я тем, что, ё целью повьшения точности определения и расширения области применения, предварительно . берут один или более контрольных источников тока из испытуемой партии ХИТ, выбранные источники тока хранят при одной или соответственно нескольких повышенных темпера.турах до потери ими емкости не менее чем на 5% от первоначальной, одновременно из- ., меряют падение ЭДС в процессе храйения , затем разряжают эти источники определяют значение оставшейся в них емкости, рассчитыв;шЬт значение коэффициента т. по формуле , ... Г« : .. t;b2-|E;f где ш : пССо/СО ; время хранения V -го ХИТ где при данной цовьшенной температ-уре хранения; i.E:lпадение ЭДС J -го ХИТ при данной првьвпенной температуре хранения; П количество контрол| ных ХЙГ г С; - значение остаточной емкости, полученное после хранения л-го ХИТ при данной повышенной температуре хранения; 0значение емкости ХИТ до хранения а искомое время хранения испытуемого источника тока .определяют по формуле Ю нт -ч| т :2,r 6tt1 El д где Ц - значение емкости, по отношению к которой определяют время хранения; i IE) - падение ЭДС в процессе хра-нения На стабильном участке ее изменения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONNV5l0

РЕСПУБЛИК ае (11) (др Н 01 М 6/50; H 01 И 10/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"х >

4 я. 1И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕПНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3587140/24-07 .;(22) 29.04.83 (46) 30.11.84. Бюл. Р 44 .:(72) В.К.Клещук и В.A.Íèêîëüñêné (71) Всесоюзный научно-исследователь" ский аккумуляторный институт (53) 621:.355.1(088.8) (56) 1. Методы ускоренных испытаний аккумуляторов в заряженном состояHHH на сохраняемость. Порядок работы.

0СТ.16.0.688.058-?4. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2686035/07,кл.Н 01 М 10/42, 1978. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ .

ХРАНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА (ХИТ), заключающийся в измерении падения его ЭДС в .процессе хранения при достижении стабильного характера ее изменения, о т л и ч а ю .щ и й-.. с я тем, что, с целью повышения точности определения и расширения области применения, предварительно берут один или более контрольных источников тока из испытуемой партии

ХИТ, выбранные источники тока хранят при одной или соответственно нескольких.повышенных температурах до потери ими емкости не менее чем на 5Х от первоначальной, одновременно измеряют падение ЭДС в процессе храйе- ния, затем разряжают. эти источники, определяют значение оставшейся в них емкости, рассчитывают значение коэффициента щ.;по формуле

1.Й

; а=-g. ю; y

7ь;On2 IE;t ,б(c gc;) л.

4 где ь; — время хранения t -го XHT при данной повышенной температуре хранения;

j.Е;} — падение ЭДС i -ro ХИТ при данной повьипенной температуре хранения

- количество контрольных ХИТ

С„ — значение остаточной емкости, 3 . полученное после хранения

i -го ХИТ при данной повышенной температуре хранения, 0 - значение емкости ХИТ до хранениями . -, И а искомое время хранения испытуе- мого источника тока .определяют по формуле где С, — значение емкости, по отношению к которой определяют

* время хранения; — падение ЭДС в процессе хра.нения на стабильном участке ее изменения.

1 127 где где а„ и.

0 051 С E î

2 (1)

) . 13

С .—

ae aE г Ф

aT ь где Св

Ео

Т дС

al аЕ аС а искомое источника .пе

Изобретение относится к электротехнике, а частности к химическим источникам тока (ХИТ), и предназнача-. ется для определения времени хранения ХИТ. 5

При разработке ХИТ, а также при его дальнейшей эксплуатации необходимо знать, какую емкость данный источи ник тока будет иметь в каждый момент хранения. 10

Известен способ, который используется для определения времени хра.нения ХИТ. По данному. способу вначале определяют коэффициенты ускорения процессов- саморазряда (К).. Указанный коэффициент показывает во сколько раз интенсивность саморазряда возрастает при увеличении темпе. ратуры хранения. Очевидно, что в этом случае время хранения ХИТ уменьшает- 20 ся во столько же раз. Для этого необходимо хранить при двух температурах большое количество ХИТ с последующим их разрядом. После определения коэффициента К искомое время 25 хранения ХИТ определяют после хранения его при повышенной температуре умножением коэффициента К на время хранения при повышенной температуре (l) !

Однако при использовании данного, способа безвозвратно теряется больmoe количество ХИТ как при определе нии К, так и при определении конечного результата вЂ,времени хранения.

Кроме того, ХИТ, время хранения кото-35 рого нужно определить, также должен быть разряжен. Следовательно этот метод является разрушающим.

Наиболее близким к изобретению яв" ляется способ определения времени 40 хранения ХИТ, основанный на измерении падения ЭДС ХИТ на стабильном прямолинейном участке ее изменения, а затем определении искомого времени хранения по формуле 45 — электрохимическая емкость, А ч;

- начальное значение ЭДС, Б; абсолютная температура, К;

- температурный коэффициент разрядной емкости, А ч/К;

- падение ЭДС за время измерения АФ, В!сут.

031 з

Однако- границы применения указанного способа значительнр сужены, поскольку величина для многих

Д йсточников тока при некоторой повышенной температуре хранения обращается в нуль и, следовательно, опл ределение ь„„по формуле(1) становится невозможным. Кроме этого, в формуле (1) присутствует постоянный коэффициент, равный 0,051, который: имеет несколько другое значение для

ХИТ иных электрохимических систем.

Цель изобретения - повышение точности определения времени хранения источника тока и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения времени хранения химического источника тока, заключающемуся в измерении падения его ЭДС в процессе хранения при достижении стабильного ,.характера ее изменения, предварительно берут .один или более контрольных источников тока из испытуемой. партии ХИТ, выбранные источники тока хранят при одной или соответственно при нескольких повышенных температурах до потери ими емкости не менее„ чем .на 5Х от первоначальной, одновременно измеряют падение ЗДС в процессе хранения, затем разряжают этиисточники, определяют значение оставшейся в них емкости, рассчитывают значение коэффициента ю по формуле

1 п

rn= 3., в;, 5%=1 У ;(в2 (Е;1 е.(с. с; время хранения q -го ХИТ при данной повышенной температуре хранения; падение ЭДС q †.ro ХИТ при данной повышенной температуре хранения; количество контрольных ХИТ; значение остаточной емкости, полученное после хранения < -го ХИТ при данной повышенной температуре хранения; значение емкости ХИТ до хранения, время хранения испытуемого тока определяют по форму:-.

О31 4 заданной наперед остаточной емкости

С } определяют по формуле P.,Ic, Ic.) е.е IEI (3) где C:> — значение емкости, которое будет иметь ХИТ с падением

ЭДС вЂ” (Е} после времени хранения ь}е. и . Пример. Чтобы найти время хранения конкретного источника тока (обозначим его ХИТ У 3) необходимо вначале определить коэффициент корректировки N . .Для этого берут источник тока системы окись ртути - кадмий (РКЭ) }} . 1 и }} 2, источник тока У 1 ставят на температуру хранения 363К, а источник тока Ф 2 — на 348К.

В процессе времени хранения постоянно замеряют ЭДС. Задаются временем хранения для РКЭ }}е 1 10 сут и 30 сут для РКЭ 1} 2, при котором элемент те». ряет более 5Х емкости в расчете от номинальной. Значение 5Х выбирает-.ся, исходя из следующего. Для определения коэффициента }}};необходимо, чтобы полученная в результате разря-. да после хранения емкость С, отли-.. чалась от начальной емкости С на значение болыпе, чем доверительный интервал изменения среднего значения

С>(4C+), который для большинства ХИТ составляет около 5X.. Таким образом

С< с С -ЬС . После хранения элементов при температурах Т и Т опреЖ т и(с с

Я ) } л J }1) Т °

После этого определяют значение коэффициента N для Т„ и Т по формуле (2) (табл. 1) фl

10Ь2 4 6 10. - т -}

}}} — — 5,5 10 S

30йпг 3 7 10+ }т}.} - — -- — — — 9,6.10

8t} — ° О 9

: 100.

1127

-3 -

7,6.10 5

8n2.(E} где С„ — значение емкости, по отношению к которой определяют время хранения; E(— падение ЭДС в процессе хранения на стабильном участке ее изменения.

Для определения времени хранения ,ХИТ при любой температуре хранения ,необходимо иметь не менее двух однотипных источников тока: И - 1, 9 2.

Перед определением времени хранения ;с„ ХИТ }е 2 необходимо поставить этот 15 источник.на заданную повьнпенную температуру хранения Т>, выбранную с та.ким расчетом, чтобы потеря емкости источника, через .указанное время хранения была не менее.5Х от номи- 2р налвной.. Параллельно, с хранением при указанной температуре: замеряется ЭДС.

После заданного времени хранения источник. тока }} 2 разряжают при заданной температуре (например, при 25

20 С) и затем рассчитывают значеО ние коэффициента корректировки по формуле и, „2 е ь(c,tñ; е (2) . где С вЂ” значение емкости ХИТ в моо

A мент е =О; и. е; — время хранения ХИТ до значения остаточной емкости,, 35 ,с . равного С„ ; и =Е„ — падение ЭДС ХИТ за время хранения 4е.; л °

Ео — значение ЭДС ХИТ при е. =О.

Для .большей точности определения . » коэффициента m, следует провести хранение другого элемента Ф 3 при другой повышенной температуре хранения Т } и определить его зна чение по формуле (2) m . А затем вычислить среднее значение

})I}g t Ю

Wl ""=f

После нахождения значения в; можно определить вРемя хранения ХИТ .. данной электрохимической системы и конструкции при любой температуре хранения. Для этого оставшийся источник тока }}е 1 помещают при интересующей нас температуре и в течение ape-55 мени 4 е, замеряют падение ЭДС ХИТ 4Е, л взятое на прямолинейном участке ее изменения, а время хранения } до .п

Находят среднее значение для rn: :}}}=

Ф

Затем тот источник тока В 3, время хранения которого определяют, хранят при"интересующей нас температуре (в приваре 20 С) в течение времени, о

Э 1127031 d

Падение КоэффиЭДС вЂ” Е, циентлъ

В/сут . В Номер элемента

Время хранения с» до значения емкости 0,9, мес

Остаточ8pBMR хранения, сут

Температура хранения, С ная ем».; кость,Ж к первоначальной по прототипу по предла гаемому спо собу . найден при естественном хра-. нении

Элементы,,используемше для определения коэффициента

4,7 ° 10 5,5 10"

10 (получено экспериментально) 45 . 3,7 i10

9,В ° 10 Э

30 (получено экс периментально) достаточном для замера падения ЭДС-Е В сравнении с базовым объектом (в примере 30 сут), задаются значени- (11методом ускоренных испытаний ем остаточной емкости (0,9C ), соот- аккумуляторов в заряженном состояо

1 ,ветствующей времени „ и искомое вре- нии описанный:способ,является нераз. мя хранения » рассчитывают по 5, рушающим, т.е, позволяет определить му . ОО время хранения конкретного источника

-з rioo

Z.,6 1О Ь(— и затем его использовать по своему— 0,5 лет. назначению. В базовом объекте для

N -6

Ь2 6,8 ° 10 определения времени хранения нужно

Как следует из таблицы, время 1О выдержать источник тока при повышенхранения, определяемое на основании ной температуре и разрядить его, изобретения, имеет более близкое т;е. данный ХИТ уже непригоден для значение ко времени, найденному экс- дальнейшего применения. В этом слупериментально, чае время хранения оценивается толь-

Предлагаемый способ может быть 15 ко для данной партии ХИТ, но не для применен к любым электрохимическим .конкретного источника тока, как в системам, так как коэффициент в;.под- данном способе. Кроме этого, пред.-. бирается экспериментально для данной лагаемый.способ позволяет повысить электрохимической системы при хра- точность определения времени хранеI ненни, например, одного источника 2О ния ХИТ. Это. достигается введением тока при одной повышенной температу- коэффициента корректировки щ;, опрере хранения и другого при другой деляемого путем хранения аналогичноповышенной температуре. го ХИТ при. повышенной температуре.

Результаты определения времени хранения ХИТ системы окись ртути - кадмий

ll2703l

Продолжение таблицы хранеиин 4у до нин. емкости 0,9 Се, мес

Номер элемента

Элементы время хранения которых нужно определить

6+1 чение л М

Под У 3 испытывалась партия элементов в количестве ЗО шт. I

Составитель И.Найдина

Редактор М.Келемеш Техред М.Гергель Корректор С. Шекмар

Заказ 8749/41 Тираж 682 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

Темпе тура хране ния, Искомое знаЗначе- (6,8+1,7) Среднее 5+3 нием 10, значе- задает,— ние ся 7,6 ° 10, 90 по предла гаемому спо собу найден прн естественном àненни