Способ определения внутренних утечек электрохимического источника тока

Способ определения внутренних утечек электрохимического источника тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсимк

Соцмалмстмческми

Республик

ОПМСАКЫа

ИЗОБРЕТЕННАЯ

- К АВТОезСИОМу СВидБТЮЛЬСТВу (61) Дополнительное к авт. свмд-ву Ф 752564 (22)Заивлено 15.01.80 (21) 2892391/24-07 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет—

Опубликовано 30.08.81. БКтллетемь № 32

Дата олубликовамия описания 31.08. 81 (5E)M. Кл.

Н 01 М 10/48 (Ъсудеретаенный камнтет ив лелем изобретений н открытнй (53 ) Уд К 621 . 355. . 1 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

А. М. Широков, И, С. Ледовской и А. (71 ) Зая в и тель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ УТЕЧЕК

ЭЛЕКТРОХИИИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к эксплуатации химических источников тока.

По основному авт.св. 1Р 752564 известен способ определения внутрен,них утечек электрохимического источника тока, заключакзцийся в измерении и сравнении с эталоном интегрального уровня мощности внутренних низкочастотных шумов, измеренных на разомкнутых клеммах этого источника в отсутствие нагрузки (1 1.

Недостатком этого способа является значительное время определения эталонного уровня шумов. Если интегральный уровень шумов источника мокно измерить относительно быстро, то для определения тока утечки, соответствующего этому уровню шумов известным методом, нахождение частного от деления потерянной в процессе саморазряда емкости на величину времени саморазряда требует значительного времени, например несколько десятков дней.

Цель изобретения — сокращение времени процесса путем сокращения времени определения эталонного уровня

S шумов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерение интегрального уровня собственных инфра10 низкочастоттых шумов источника производят как при отсутствии нагрузки так и при наличии ее, причем значение (величину ) сопротивления нагрузки выбирают так, чтобы мощность интег3S рального. уровня собственных шумов возросла в четыре раза по сравнению с

) уровнем шумов ненагруженного источника и по величине тока в нагрузке судят о токе внутренних утечек.

Это следует из того, что спектральная плотность амплитуд мощности собственных инфранизкочастотных шумов электрохимических источников подчиняется закону S(f) Я/. (где f — час860181 (б) тота, А и — параметры спектра),т.е. доминирующим источником шумов в электрохимических источниках являются фликкерные флуктуации. Кроме того, известно, что в полупроводниковых приборах, фликкер — шумы которых обусловлены процессом повышения энтропии (процессом деградации ), зависимость интегральной мощности фликкер — шумов от величины протекающего тока имеет,вид

ДЭ

-p =«z" щ rl где 83(c}+ приращение энтропии во времени, обусловленное протекающим через прибор током

1;

P - интегральный уровень мощш ности шумов;

К вЂ” постоянная величина, характерная для конкретного прибора; и — (1, 8-2, 2)2.

В электрохимических источниках тока приращение энтропии, связанное с током разряда (саморазряда ), прямо пропорционально квадрату этоге тока т. е. можно утверждать, что зависимость интегрального уровня мощности низкочастотных шумов характеризуется выражением

Рш= KI- (3)

В соответствии с этим, если ток внутренних утечек 1„ характеризуется интегральной мощностью ненагруженного источника P q, равнпй

P KI (4) то при нагрузке источника через сопротивление нагрузки протекает ток

I> = 1», = 1, которому соответствует мощность шумов

Рш а= K (н + у) 11К о.

Из этого выражения спедует, что увеличению тока нагрузки сопутствует увеличение интегрального уровня мощности шумов источника.

При равенстве тока нагрузки I1 òoку внутренних утечек 1»1 интегральная мощность шумов источника увеличивается в четыре раза.

На чертеже представлена структурная схема практической реализации способа.

Схема содержит испытываемый электрохимический источник 1 тока, пе10

4 реключатель 2 нагрузки, регулируемое сопротивление 3 нагрузки,полосовой малошумящий усилитель 4 с полосой пропускания 0,01-40 Гц усилитель 5 с регулируемым коэффициентом усиления, квадратичный детектор 6, индикатор 7 °

Схема работает следующим образом.

При отключенном сопротивлении нагрузки 3 интегральный уровень шумов источника 1 усиливается малошумящим полосовым усилителем 4 и усилителем

5 с регулируемым коэффициентом усиления до величины, необходимой для нормальной работы квадратичного детектора 6 и индикатора 7. Не изменяя коэффициент усиления усилителя 5, фиксируют показание индикатора 7. Пос- " ле этого переключателем 2 к источнику 1 подключают сопротивление нагрузки 3 и изменяют его величину так, чтобы показания индикатора 7 увеличились в четыре раза. По известным значениям ЭДС источника l и сопротивлению нагрузки 3 определяют ток внутренних утечек

?у= 1н = ЕlйТак для элемента 373, ЗДС которого

E=l,5 В, интегральный уровень мощности шумов при от"утствии нагрузки составляет Р „= 10 Вт. При наличии нагрузки, например, Й = 1,5 Иом, P = 4 10 Вт, а ток внутренних уте-4 чек составляет I 10 А

Так как саморазряд таким током в течение 18 мас. соответствует гарантиям завода изготовителя, то интегральный уровень мощности шумов ненагруженного источника Р„= 1 ° 10 Вт, -ф для данного типа элементов может быть принят за эталонный.

В качестве сопротивлений нагрузки целесообразно .применять проволочные резисторы, обладающие малым уровнем собственных фликкер-шумов, например, EMH.

Применение предлагаемого способа позволяет существенно сократить время измерения эталонного уровня шумов (единицы минут вместо нескольких десятков дней) при одновременном упрощении такого измерения, что обеспечивает как экономический, так и технологический эффект от внедрения.

Формула изобретения

Способ определения внутренних утечек электрохимического источника тока

8601

Составитель И. Найдина

Редактор В. Матюхина Техред T.Èàòî÷êà Корректор С. Шекмар

Ф-9.

Заказ 7562/32 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 по авт.св. 11 752564, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что, с целью сокращения времени процесса, измерение интегрального уровня собственных низкочастотных шумов источника производят под нагрузкой, причем величину сопротивления нагрузки выбирают такой, чтобы интегральный уровень мощности собственных низкочастотных шумов увеличился в четыре раза по сравнению с ненагруженным источником и по величине тока в нагрузке судят о токе внутренних утечек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

11 752564, кл. Н 01 М 10/48, !978.