ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение внутреннего сопротивления из "Герметичные химические источники тока" При затруднении интерпретации импедансного годографа обычно используются более общие концепции электрохимических цепей переменного тока [ПО, 111], которые позволяют любой электрохимический процесс описать линейной электрохимической цепью. Наклон Варбурга интерпретируется как эмпирический параметр, скорее качественный, чем количественный по отношению к диффузионному сопротивлению чем меньше угол наклона, тем больше скорость диффузии. [c.219] В некоторых случаях сравнение импедансных спектров разных электродов или источников тока может дать полезную информацию просто в терминах характерных параметров годографа. [c.219] Следует заметить, что параметр импеданс , который присутствует в каталогах зарубежной продукции и позволяет сравнивать ее мощностные характеристики, соответствует величине сопротивления переменному току при частоте 1000 Гц. В отечественной документации обычно используется другой параметр, характеризующий сопротивление источника тока постоянному току, протекающему в течение определенного промежутка времени. Для того чтобы понять соотношение величин сопротивлений, соответствующих отечественному и зарубежному стандартам, сначала следует рассмотреть методы и аппаратуру измерений, которые используются в обоих случаях. После этого можно будет дать ключ к сравнительной оценке сопротивления отечественных и зарубежных аналогичных источников тока. [c.219] Омическое Rq и поляризационное / пол сопротивления измеряются обычно при подаче на источник тока разрядного импульса тока в течение времени, достаточного для достижения нового стационарного состояния источника тока. Вид отклика источника тока показан на рис. 8.6. [c.219] Омическое сопротивление Rq мало меняется в начале заряда, а затем начинает увеличиваться, и тем раньше и больше, чем меньше номинальная емкость аккумулятора. Поляризационное сопротивление / пол меняется при разряде ХИТ в большей степени. [c.219] Значительное увеличение 7 пол разряженного источника тока сказывается и на точности измерений, так как определение границы сопряжения RQ и 7 пол достаточно сложно. При регистрации отклика с помощью разной аппаратуры могут иметь место разные погрешности оценки его составляющих. При полной разряженности источника тока границу между и / пол определить вообще затруднительно, так же как и достичь стационарного состояния источника тока. [c.220] Сопротивление переменному току (импедансный спектр) дает более обширную информацию об источнике тока, но измерения должны проводиться только с помощью высокоточной аппаратуры. Анализ информации сложен и требует проверки разных гипотез о механизмах процессов в исследуемом объекте. [c.220] Точность измерений сопротивления источника тока переменному току зависит от уровня технического обеспечения, которое должно осуществлять стабилизацию состояния источника тока, наложение тестового сигнала, регистрацию отклика. Аппаратура для измерений должна обеспечить получение воспроизводимых данных, собирать их, усреднять и представлять информацию в удобном виде для последующего анализа. Анализ отклика для определения целого ряда кинетических параметров источника тока - задача обратная, при которой для получения однозначного решения необходимо рассматривать модели электрохимической системы, принимая в рассмотрение и гипотезы о механизмах ее работы. [c.220] Измерения можно проводить в двух режимах потенциостатическом и галь-ваностатическом. Из-за нелинейности вольтамперной характеристики большинства ХИТ второй режим предпочтительнее, так как позволяет использовать тестовый сигнал большего уровня и более простую аппаратуру [11 П- Тем более что при измерениях в потенциостатическом режиме все равно невозможно добиться полного прекращения в источнике тока процессов саморазряда, пассивации и т. п. [c.220] Требования к точности измерительной аппаратуры очень велики, так как должна быть обеспечена точность измерений сигналов величиной не более 5-7 мВ в широком диапазоне частот. Увеличивать уровень тестирующего сигнала нельзя, поскольку это приводит к работе электрохимической системы в нелинейной области и интерпретация результатов измерений сильно затрудняется. [c.220] Первоначально импедансные измерения проводились с помощью мостов переменного тока, но они не позволяли исследовать диапазон частот ниже звукового. Для измерений может быть использовано также и детектирование фазочувствительное и квадратурное (при сигнале с фазовым сдвигом О и 90°). Но самые точные измерения проводятся на современных корреляционных анализаторах отклика на синусоидальный сигнал, реализующих анализ Фурье, благодаря чему эта аппаратура имеет исключительно хорошие фильтрационные свойства. Лучшая аппаратура, используемая во всем мире для высокоточных импедансных измерений в диапазоне частот от 10 до 10 Гц, выпускается английской компанией 50ЬАКТК0Ы. [c.220] Некоторую полезную информацию о сопротивлении переменному току можно получить с помощью более простой аппаратуры (генератора переменного тока с диапазоном частот от 1-10 кГц до 10 -10 Гц и вольтметра переменного тока). При последовательной регистрации отклика источника тока на сигнал переменного тока в некотором диапазоне частот можно получить характеристику его импеданса 2 = = = 2(/), где/ - частота, Гц. Вид импедансной характеристики источника тока показан на рис. 8.7. [c.221] Необходимо обратить внимание на тот факт, что сопротивление, которое измеряется в соответствии с ГОСТ на щелочные аккумуляторы, включает и поляризационное сопротивление, т. е. больше, чем Ziooo гц-И разница эта определяется в наибольшей степени техническими характеристиками аппаратуры (возможностью обеспечения большой скорости изменения тока до новой величины при подаче разрядного импульса), но также и величиной тока разрядного импульса. [c.221] Сопротивление постоянному току измерялось при разных импульсах тока для дисковых = 0,1 С, /2 = 2,1 С, для цилиндрических токи были 0,2 С и 4,2 С соответственно. [c.222] Из таблицы видно, что результаты двух методов сильно разнятся и прямой пропорциональности между ними нет. [c.222] Поэтому, если возникает необходимость сравнить вновь разработанные аккумуляторы с зарубежными аналогами, следует проводить измерения импеданса при 1 кГц, так как другой информации о зарубежной продукции нет. [c.222] Если же ведется отработка технологии новых изделий или необходима сортировка аккумуляторов с учетом внутреннего сопротивления, можно проводить измерения и при постоянном токе. При таких измерениях следует учитывать, что максимум информации дает не величина сопротивления через 3 с после подачи разрядного импульса, а кривая изменения напряжения аккумулятора в течение этого периода, которая позволяет и выделить омическое сопротивление, и оценить соотношение и поляризационного. А величина / п будет измерена тем точнее, чем круче передний фронт разрядного импульса тока и выше скорость регистрации отклика аккумулятора. [c.222] Вернуться к основной статье