ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диагностические параметры источников тока из "Герметичные химические источники тока" При диагностике технического состояния любого объекта методы неразрушающего контроля всегда предпочтительнее. В случае источника тока это методы, позволяющие определить его состояние без потери энергии или при очень малой ее потере. [c.212] Как для оценки остаточной емкости источника тока, необходимость в которой характерна и для первичных источников тока, и для перезаряжаемых, так и для прогнозирования последующей работоспособности циклирующихся аккумуляторов в качестве диагностических параметров могут быть использованы одни и те же характеристики источников тока. Это их напряжение при разомкнутой цепи и под нагрузкой, сопротивление, реакция на специфический тестовый электрический сигнал. [c.212] Попытки использовать измерения НРЦ для оценки остаточной емкости источника тока предпринимались чаще всего при диагностировании первичных источников тока. Большого успеха в оценке степени сохранности элементов при измерениях НРЦ достигнуть не удалось. Это обусловлено не столько малыми изменениями НРЦ элементов при уменьшении их остаточной емкости, сколько тем фактом, что эти изменения соизмеримы с разбросом этого параметра у свежих элементов, особенно от разных производителей. Тем не менее этот параметр благодаря простоте измерений считается приемлемым для грубой оценки сохранности первичных источников тока, даже литиевых, у которых пассивация поверхности анода со временем искажает картину изменений НРЦ [108]. [c.213] Оценить состояние заряженности щелочных аккумуляторов с неизвестной предысторией эксплуатации по величине НРЦ нельзя. Но такие измерения дают возможность оценить степень сохранности аккумулятора в течение нескольких недель после очередного заряда. Так, например, в результате изучения саморазряда и скорости уменьшения НРЦ аккумуляторов SAFT (никель-кадмиевых VTD и VE s 1700 и никель-металлгидридного VH 4/5А) с разной потерей емкости за 28 суток хранения (25, 60 и 28 % соответственно) был построен единый график зависимости между величинами НРЦ щелочных аккумуляторов и их саморазряда (рис. 8.1). Видно, что независимо от скорости саморазряда аккумуляторов все экспериментальные данные могут быть аппроксимированы одной кривой, представляющей почти линейную зависимость между этими величинами. [c.213] Для щелочных аккумуляторов других производителей зависимость НРЦ - Сост из-за некоторого разнообразия рецептур активных масс электродов может иметь небольшие отклонения от показанной на рис. 8.1. [c.213] При хранении в течение более продолжительного времени скорость саморазряда уменьшается, а характер процессов в аккумуляторе меняется. Поэтому зависимость между НРЦ и остаточной емкостью при потере более 30-40 % емкости несколько изменится. [c.213] Аналогичная зависимость НРЦ и Сост должна иметь место и непосредственно после разряда (но не после длительного хранения в разряженном состоянии). [c.213] Следует отметить, что такая оценка остаточной емкости с наработкой аккумуляторов становится все менее точной. При длительном циклировании аккумуляторов миграция активных масс катода и появление дендритных мостиков между электродами разной полярности добавляет еще один механизм саморазряда, и начальная зависимость НРЦ - Сост может существенно исказиться. [c.214] Степень разряженности свинцово-кислотных аккумуляторов по величине его НРЦ можно определить более точно, потому что концентрация электролита в процессе разряда меняется линейно и довольно значительно. Изменение НРЦ батарей из герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов с изменением степени заряженности показано на рис. 8.3. [c.215] Может показаться, что напряжение источника тока при подключении нагрузки может дать больше информации о его состоянии. [c.215] Унифицированность измерений для тестирования проще всего обеспечить, если считать рабочим напряжением /раб такое, которое имеет место для источников тока каждой электрохимической системы при разряде в номинальном режиме. [c.215] ПОЛНОСТЬЮ разряженный источник тока от того, который еще сохраняет некоторую энергию. А учитывая разброс характеристик свежих источников тока, в общем случае трудно рассчитывать на сколько-нибудь полезную информацию. [c.216] Увеличивая нагрузку источника тока, можно больше проявить его индивидуальные особенности. [c.216] В этом случае в качестве диагностического параметра используется уже отклик источника тока на специальный кратковременный тестовый сигнал - нагрузку током, обеспечивающим отклик, который можно измерить с достаточной точностью. Учитывая, что внутреннее сопротивление источников тока рассматриваемых нами классов измеряется единицами и десятками миллиом, для того чтобы получить изменение напряжения в несколько милливольт, следует обеспечить протекание тока порядка 1 А и более. [c.216] Для того чтобы использовать отклик на импульс постоянного тока в качестве параметра диагностики, необходимо унифицировать как величину импульса (в величинах относительно емкости источника тока), так и его продолжительность. Точность оценки напряжения будет зависеть от регламентированных условий измерений и аппаратуры, которая обеспе-чивает унифицированный тестовый сигнал и измерение отклика с необходимой точностью. [c.216] Такой тест предлагает, например, компания VARTA ддя отбраковки некачественных серебряно-цинковых элементов для часов. Для разных типов элементов в каталоге изделий дается величина допустимого снижения напряжения при нагрузке в 400 Ом (или большей ддя самых миниатюрных элементов) в течение 0,2 с. Тест, однако, не позволяет оценить остаточную емкость элементов. Распространение этой методики отбраковки на элементы других компаний возможно только при условии обследования достаточно больших партий их продукции и определения стандартной величины снижения напряжения при регламентированной тестовой нагрузке. [c.216] Оценка в любой момент состояния заряженности аккумулятора по величине его напряжения при нагрузке вообще невозможна, так как сильно зависит от предыстории эксплуатации. Поскольку эти источники тока - перезаряжаемые и потеря 1-3 циклов практически не сказывается на общем ресурсе, аккумуляторы обычно разряжают до предельного напряжения и заряжают заново. Возможность получить при втором разряде емкость, характерную для его состояния, зависит как от предшествующей наработки, так и от времени и условий хранения. После долгого хранения аккумуляторов, например, для восстановления нормального вида характеристик требуется несколько циклов заряда-разряда. Подробнее об этом можно прочитать в главе 3. [c.216] Поскольку, как сказано выше, состояние источника тока может быть лучше всего оценено при кратковременной его нагрузке током большой величины, возникает желание так организовать измерения, чтобы можно было извлечь как можно больше информации из отклика. [c.217] Естественна попытка разделить отклик источника тока на протекающий ток в соответствии с долями потерь напряжения на разных составляющих полного сопротивления. [c.217] Сопротивление Rq отражает все особенности технологического процесса производства (количество залитого электролита, распределение его в поровом пространстве электродов и сепаратора, плотность сборки блока электродов, от которой зависит перенос газа от одного электрода к другому). Возникающие в процессе эксплуатации дефекты остаточная деформация корпуса, разбухание электродов, отслоение активной массы, коррозия токоведущих деталей, - сказываются на увеличении именно этого параметра. [c.217] Вернуться к основной статье