[go: up one dir, main page]

RU2293402C1 - Method for accelerated charging of alkaline accumulators - Google Patents

Method for accelerated charging of alkaline accumulators Download PDF

Info

Publication number
RU2293402C1
RU2293402C1 RU2005130838/09A RU2005130838A RU2293402C1 RU 2293402 C1 RU2293402 C1 RU 2293402C1 RU 2005130838/09 A RU2005130838/09 A RU 2005130838/09A RU 2005130838 A RU2005130838 A RU 2005130838A RU 2293402 C1 RU2293402 C1 RU 2293402C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charging
discharge
charge
current
accumulators
Prior art date
Application number
RU2005130838/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталь Николаевна Галушкина (RU)
Наталья Николаевна Галушкина
Дмитрий Николаевич Галушкин (RU)
Дмитрий Николаевич Галушкин
Инна Александровна Галушкина (RU)
Инна Александровна Галушкина
Original Assignee
ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) filed Critical ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС)
Priority to RU2005130838/09A priority Critical patent/RU2293402C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2293402C1 publication Critical patent/RU2293402C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: technology for accelerated charging of alkaline accumulators.
SUBSTANCE: in accordance to method accumulators are charged with current impulses of different polarity with stabilized amplitudes of discharge and charge currents, while ratio of amplitudes of discharge and charge currents γ and ratio of durations of discharge and charge impulses τ are determined individually for each type of accumulators by means of two-factor experiment in intervals γ=1,1÷10 and τ=0,1÷0,9 respectively, amplitude of discharge current is calculated based on average current in accordance to required charging time, while charging time oscillates from 7 minutes to 4 hours depending on requirements of client, discharge process is stopped when voltage on accumulator reaches threshold value, charging of alkaline accumulators is performed in automatic mode without return of accumulators to original state.
EFFECT: automation of charging of accumulators with improvement of their operational characteristics.

Description

Изобретение относится к электротехнике и касается вопроса ускоренного заряда щелочных аккумуляторов.The invention relates to electrical engineering and relates to the issue of accelerated charge of alkaline batteries.

Известны способы [А.с. СССР 1035687, Н 01 М 10/44; А.с. СССР 1048536, Н 01 М 10/44] форсированного заряда никель-кадмиевых аккумуляторов с малым газовыделением. Для способа [А.с. СССР 1035687, Н 01 М 10/44] заряд проводят разнополярными импульсами тока с параметрами: длительность зарядного импульса (200±110) мс, разрядного (10±0,5) мс, паузами между ними (10±1) мс, соотношение амплитуд зарядного и разрядного токов 7,1±0,1, амплитуда зарядного импульса 5,6÷8,5 от номинальной емкости, время заряда 10,5÷15,5 мин. Однако данный способ заряда согласно исследованиям [Кукоз Ф.И., Кудрявцев Ю.Д., Галушкин Н.Е. Распределение количества прошедшего электричества в пористом электроде при поляризации переменным асимметричным током // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1989. - Т.35, - N7. - С.759-765; Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Исследование глубины проникновения электрохимического процесса в пористых электродах // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1994. - Т.30, N3. - С.382-387; Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Распределение тока по глубине пористого оксидно-никелевого электрода // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1997. - Т.33, N5. - С.605-606] далек от оптимального, так как одним из основных требований оптимального режима заряда является требование, чтобы амплитуда разрядного импульса была больше амплитуды зарядного импульса, а не наоборот. Аналогичным недостатком обладает и способ [А.с. СССР 1048536, Н 01 М 10/44] форсированного заряда никель-кадмиевых аккумуляторов.Known methods [A. USSR 1035687, H 01 M 10/44; A.S. USSR 1048536, H 01 M 10/44] accelerated charge of nickel-cadmium batteries with low gas emission. For the method [A.S. USSR 1035687, Н 01 М 10/44] the charge is carried out by bipolar current pulses with the following parameters: duration of the charging pulse (200 ± 110) ms, discharge (10 ± 0.5) ms, pauses between them (10 ± 1) ms, amplitude ratio charge and discharge currents 7.1 ± 0.1, the amplitude of the charge pulse 5.6 ÷ 8.5 of the nominal capacity, charge time 10.5 ÷ 15.5 minutes However, this method of charge according to research [Kukoz F.I., Kudryavtsev Yu.D., Galushkin N.E. Distribution of the amount of transmitted electricity in a porous electrode during polarization by an asymmetric alternating current // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1989. - T.35, - N7. - S.759-765; Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. The study of the penetration depth of the electrochemical process in porous electrodes // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1994. - T.30, N3. - S.382-387; Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. Current distribution over the depth of a porous oxide-nickel electrode // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1997. - T.33, N5. - S.605-606] is far from optimal, since one of the main requirements of the optimal charge mode is the requirement that the amplitude of the discharge pulse be greater than the amplitude of the charging pulse, and not vice versa. A similar disadvantage has the method [A.S. USSR 1048536, H 01 M 10/44] forced charge of Nickel-cadmium batteries.

Наиболее близким к предлагаемому является способ [Патент Российской Федерации 2207665, 7 Н 01 М 10/44, Н 02 J 7/00] быстрого заряда никель-кадмиевых аккумулятоов разнополярными импульсами тока со стабилизированными амплитудами импульсов разрядного и зарядного токов при соотношении 3,0±0,2 с амплитудами зарядного тока 1,2÷0,8 от номинальной емкости при длительности зарядного импульса (230±10) мс и разрядного импульса (15±5) мс с паузами между ними 0÷2 мс, процесс заряда прекращается при достижении напряжения на аккумуляторе порогового значения.Closest to the proposed one is the method of [Patent of the Russian Federation 2207665, 7 H 01 M 10/44, H 02 J 7/00] for fast charging of nickel-cadmium batteries with different polar current pulses with stabilized pulse amplitudes of discharge and charging currents at a ratio of 3.0 ± 0.2 with amplitudes of the charging current 1.2 ÷ 0.8 of the nominal capacity for the duration of the charging pulse (230 ± 10) ms and the discharge pulse (15 ± 5) ms with pauses between them 0 ÷ 2 ms, the charging process stops battery voltage threshold value.

Однако согласно исследованиям [Кукоз Ф.И., Кудрявцев Ю.Д., Галушкин Н.Е. Распределение количества прошедшего электричества в пористом электроде при поляризации переменным асимметричным током // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1989. - Т.35, - №7. - С.759-765; Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Исследование глубины проникновения электрохимического процесса в пористых электродах // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1994. - Т.30, №3. - С.382-387; Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Распределение тока по глубине пористого оксидно-никелевого электрода // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1997. - Т.33, N5. - С.605-606] оптимальный режим заряда переменным асимметричным током зависит от внутреннего сопротивления аккумулятора как омического, так и поляризационного, толщины электродов, пористости электродов и т.д. Поэтому оптимальный режим заряда в принципе не может быть одним и тем же для разных типов аккумуляторов, различающихся типом электродов способом их изготовления, толщиной электродов и т.д.However, according to research [Kukoz F.I., Kudryavtsev Yu.D., Galushkin N.E. Distribution of the amount of transmitted electricity in a porous electrode during polarization by an asymmetric alternating current // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1989. - T.35, - No. 7. - S.759-765; Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. The study of the penetration depth of the electrochemical process in porous electrodes // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1994. - T. 30, No. 3. - S.382-387; Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. Current distribution over the depth of a porous oxide-nickel electrode // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1997. - T.33, N5. - S.605-606] the optimal charge mode with an asymmetric alternating current depends on the internal resistance of the battery, both ohmic and polarizing, the thickness of the electrodes, the porosity of the electrodes, etc. Therefore, the optimal charge mode, in principle, cannot be the same for different types of batteries, differing in the type of electrodes in the method of their manufacture, the thickness of the electrodes, etc.

Задачей изобретения является разработка способа автоматизированного ускоренного заряда щелочных аккумуляторов с улучшением их технико-эксплуатационных характеристик, таких как отдаваемая аккумулятором емкость, без газовыделения, без разогрева и без предварительного приведения в исходное состояние, с окончанием процесса заряда при достижении напряжения на аккумуляторе порогового значения.The objective of the invention is to develop a method for the automated accelerated charge of alkaline batteries with improved technical and operational characteristics, such as the capacity given by the battery, without gas evolution, without heating and without prior initialization, with the end of the charging process when the threshold voltage reaches the battery.

Поставленная задача достигается тем, что в известный способ ускоренного заряда никель-кадмиевых аккумуляторов разнополярными импульсами тока со стабилизированными амплитудами разрядного и зарядного токов введены изменения, позволившие вести ускоренный заряда щелочных аккумуляторов в автоматическом режиме с улучшением их технико-эксплуатационных характеристик, таких как отдаваемая аккумулятором емкость, без газовыделения, без разогрева и без предварительного доразряда аккумулятора.The problem is achieved in that in the known method of accelerated charging of nickel-cadmium batteries with bipolar current pulses with stabilized amplitudes of the discharge and charging currents, changes were introduced that made it possible to conduct an accelerated charge of alkaline batteries in automatic mode with an improvement in their technical and operational characteristics, such as the capacity given by the battery , without gas evolution, without heating and without prior additional discharge of the battery.

Заряд проводится при соотношении амплитуд разрядного и зарядного токов γ и соотношении длительностей разрядного и зарядного импульсов τ, определяемых индивидуально для каждого типа аккумуляторов с помощью двухфакторного эксперимента в интервалах γ=1,1÷10 и τ=0,1÷0,9 соответственно. Критерии для нахождения оптимальных значений γ, τ для разных типов аккумуляторов и разных требований при эксплуатации могут быть разными. Чаще всего это устранение газовыделения (для герметичных аккумуляторов), увеличение отдаваемой емкости (для всех типов аккумуляторов) при заданном времени заряда t и непревышении заданной температуры Т0 в конце заряда.The charge is carried out at a ratio of the amplitudes of the discharge and charging currents γ and a ratio of the durations of the discharge and charge pulses τ, which are determined individually for each type of battery using a two-factor experiment in the intervals γ = 1.1–10 and τ = 0.1–0.9, respectively. The criteria for finding the optimal values of γ, τ for different types of batteries and different requirements during operation may be different. Most often this is elimination of gas evolution (for sealed batteries), an increase in the output capacity (for all types of batteries) at a given charge time t and a specified temperature T 0 not exceeding at the end of the charge.

Амплитуда зарядного тока рассчитывается по среднему току в соответствии с требуемым временем заряда по формуле Jз=Jcp*(1+τ)/(1-τ*γ), где Jcp=Qн/t - средний ток заряда, Qн - номинальная емкость аккумулятора, t - требуемое время заряда. Время заряда от 7 минут до 4 часов в зависимости от требований заказчика. Процесс заряда прекращается при достижении напряжения на аккумуляторе порогового значения, данного в технических требованиях на аккумулятор или инструкции по эксплуатации аккумулятора. Частота зарядного тока не имеет большого значения вплоть до частот в десятки килогерц [Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Влияние частоты внешнего тока на распределение количества прошедшего электричества по глубине пористого электрода // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1993. - Т.29, №10. - С.1192-1195], поэтому она берется кратной частоте промышленного тока, это связано с удобствами создания зарядных устройств. Таким образом, требование определенного времени заряда и выбор удобной в техническом плане частоты зарядного тока сводит поиск оптимального режима заряда к двухфакторному эксперименту по нахождению оптимальных параметров γ и τ.The amplitude of the charging current is calculated by the average current in accordance with the required charge time according to the formula J s = J cp * (1 + τ) / (1-τ * γ), where J cp = Q n / t is the average charge current, Q n is the nominal capacity of the battery, t is the required charge time. Charge time from 7 minutes to 4 hours depending on customer requirements. The charging process stops when the voltage on the battery reaches the threshold value given in the technical requirements for the battery or in the battery operating instructions. The frequency of the charging current does not matter up to frequencies of tens of kilohertz [Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. The influence of the frequency of the external current on the distribution of the amount of transmitted electricity along the depth of the porous electrode // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1993. - T.29, No. 10. - S.1192-1195], so it is taken as a multiple of the frequency of the industrial current, this is due to the convenience of creating chargers. Thus, the requirement of a specific charge time and the choice of a technically convenient frequency of the charging current reduces the search for the optimal charge mode to a two-factor experiment in finding the optimal parameters γ and τ.

Согласно исследованиям [Кукоз Ф.И., Кудрявцев Ю.Д., Галушкин Н.Е. Распределение количества прошедшего электричества в пористом электроде при поляризации переменным асимметричным током // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1989. - Т.35, - №7. - С.759-765; Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Исследование глубины проникновения электрохимического процесса в пористых электродах // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1994. - Т.30, №3. - С.382-387; Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Распределение тока по глубине пористого оксидно-никелевого электрода // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1997. - Т.33, №5. - С.605-606] оптимальным режимом заряда является заряд, при котором количество прошедшего электричества распределяется равномерно по глубине пористых электродов. Это позволяет наиболее полно использовать активную массу электродов по всей их глубине и, следовательно, повысить отдаваемую емкость аккумулятора. Использование переменного асимметричного тока при заряде аккумуляторов позволяет получить любое распределение количества прошедшего электричества по глубине пористых электродов, в том числе и равномерное [Кукоз Ф.И., Кудрявцев Ю.Д., Галушкин Н.Е. Распределение количества прошедшего электричества в пористом электроде при поляризации переменным асимметричным током // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1989. - Т.35, - №7. - С.759-765]. При заряде постоянным или импульсным токами в основном будут заряжаться поверхностные слои электродов, и тем меньше будет глубина проникновения электрохимического процесса в глубь электродов, чем больше будет величина зарядного тока [Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Исследование глубины проникновения электрохимического процесса в пористых электродах // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука". - 1994, - Т.30, №3. - С.382-387], что приведет к снижению отдаваемой емкости.According to studies [Kukoz F.I., Kudryavtsev Yu.D., Galushkin N.E. Distribution of the amount of transmitted electricity in a porous electrode during polarization by an asymmetric alternating current // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1989. - T.35, - No. 7. - S.759-765; Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. The study of the penetration depth of the electrochemical process in porous electrodes // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1994. - T. 30, No. 3. - S.382-387; Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. Current distribution over the depth of a porous oxide-nickel electrode // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1997. - T.33, No. 5. - S.605-606] the optimal charge mode is a charge in which the amount of transmitted electricity is distributed evenly along the depth of the porous electrodes. This allows the fullest possible use of the active mass of the electrodes over their entire depth and, consequently, increase the delivered capacity of the battery. The use of an asymmetric alternating current when charging batteries allows you to get any distribution of the amount of transmitted electricity along the depth of the porous electrodes, including uniform [Kukoz F.I., Kudryavtsev Yu.D., Galushkin N.E. Distribution of the amount of transmitted electricity in a porous electrode during polarization by an asymmetric alternating current // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1989. - T.35, - No. 7. - S.759-765]. When charging with direct or pulsed currents, the surface layers of the electrodes will mainly be charged, and the smaller the depth of penetration of the electrochemical process into the depths of the electrodes, the greater the magnitude of the charging current [Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. The study of the penetration depth of the electrochemical process in porous electrodes // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science". - 1994, - T.30, No. 3. - S.382-387], which will lead to a decrease in the output capacity.

Кроме того, равномерное распределение количества прошедшего электричества по глубине пористых электродов приводит к равномерной поляризации всех участков электродов, что в свою очередь приводит к одновременному началу газовыделения на всех участках по глубине электродов. Если прекратить процесс заряда до этого момента, то можно в принципе полностью исключить газовыделение при заряде аккумуляторов. Использование других форм тока не позволяет полностью устранить газовыделение. Например, при заряде щелочных аккумуляторов импульсным током, во время паузы поляризация на поверхности электродов понижается как за счет перераспределения заряда по глубине пористых электродов, так и в большей мере за счет распада высокоактивных продуктов заряда на поверхности электродов. Все это приведет к сокращению газовыделения, но не позволит его устранить полностью [Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Распределение тока по глубине пористого оксидно-никелевого электрода // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука" - 1997. - Т.33, №5. - С.605-606].In addition, a uniform distribution of the amount of transmitted electricity along the depth of the porous electrodes leads to a uniform polarization of all sections of the electrodes, which in turn leads to the simultaneous start of gas evolution in all sections along the depth of the electrodes. If you stop the charging process up to this point, then you can, in principle, completely eliminate gas evolution during battery charging. The use of other forms of current does not completely eliminate gas evolution. For example, when alkaline batteries are charged by a pulsed current, during a pause, the polarization on the surface of the electrodes decreases both due to the redistribution of charge along the depth of the porous electrodes, and to a greater extent due to the decay of highly active charge products on the surface of the electrodes. All this will lead to a reduction in gas evolution, but will not allow it to be completely eliminated [Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. Current distribution over the depth of a porous oxide-nickel electrode // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science" - 1997. - Vol. 33, No. 5. - S.605-606].

Сокращение газовыделения уменьшает разрушение электродов в процессе заряда и отслаивание активной массы от токонесущей сетки (для намазных и прессованных электродов), а использование асимметричного тока при заряде уменьшает пассивацию электродов - все это, как правило, увеличивает срок службы аккумуляторов.Reducing gas evolution reduces the destruction of the electrodes during the charge and the peeling of the active mass from the current-carrying grid (for smeared and pressed electrodes), and the use of an asymmetric current during charging reduces the passivation of the electrodes - all this, as a rule, increases the battery life.

Заряд данным режимом снимает "эффект памяти" щелочных аккумуляторов, что позволяет заряжать их без предварительного доразряда до уровня 1 В на аккумулятор в автоматическом режиме.Charge this mode removes the "memory effect" of alkaline batteries, which allows you to charge them without first re-discharge to a level of 1 V per battery in automatic mode.

Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа.The following are examples of the proposed method.

Пример 1. Аккумуляторная батарея 2КНБ-2 заряжалась следующим режимом заряда: амплитуда зарядных импульсов 11,7±0,2 А, соотношение амплитуд разрядного и зарядного импульсов 2,6±0,1, длительность зарядных импульсов 50 мс, длительность разрядных импульсов 5 мс, пауза между зарядными и разрядными импульсами 5 мс, время заряда 1 час 10 мин, газовыделение и нагрев отсутствуют. Пороговое напряжение 3,2±0,1 В. Средняя отдаваемая емкость на первых 50 циклах составила 2,1±0,1 А*ч, что на 12% выше, чем при стандартном режиме заряда током 0,4 А в течение 10 ч. Количество рабочих циклов 740, что значительно больше установленных техническими требованиями на аккумулятор.Example 1. The 2KNB-2 rechargeable battery was charged by the following charge mode: amplitude of charging pulses 11.7 ± 0.2 A, ratio of amplitudes of discharge and charging pulses 2.6 ± 0.1, duration of charging pulses 50 ms, duration of discharge pulses 5 ms , the pause between charging and discharge pulses is 5 ms, the charging time is 1 hour 10 minutes, gas evolution and heating are absent. The threshold voltage is 3.2 ± 0.1 V. The average delivered capacity in the first 50 cycles was 2.1 ± 0.1 A * h, which is 12% higher than with the standard charge mode with a current of 0.4 A for 10 hours The number of duty cycles is 740, which is significantly more than the specifications set for the battery.

Пример 2. Аккумуляторная батарея 10НКГЦ-1,8-1 заряжалась следующим режимом заряда: амплитуда зарядных импульсов 2±0,1 А, соотношение амплитуд разрядного и зарядного импульса 3,5±0,1, длительность зарядных импульсов 50 мс, длительность разрядных импульсов 5 мс, пауза между зарядными и разрядными импульсами отсутствует, время заряда 1 час 35 мин, газовыделение и нагрев отсутствуют. Пороговое напряжение 16,2±0,1 В. Средняя отдаваемая емкость на первых 50 циклах была на 10% выше, чем при стандартном режиме заряда согласно ТУ или инструкции по эксплуатации аккумулятора. Количество рабочих циклов 520, что значительно выше установленных техническими требованиями на аккумулятор.Example 2. The battery 10 NKHZ-1.8-1 was charged by the following charging mode: amplitude of the charging pulses 2 ± 0.1 A, the ratio of the amplitudes of the discharge and charging pulses 3.5 ± 0.1, the duration of the charging pulses 50 ms, the duration of the discharge pulses 5 ms, there is no pause between charge and discharge pulses, charge time is 1 hour 35 minutes, gas evolution and heating are absent. The threshold voltage was 16.2 ± 0.1 V. The average delivered capacity in the first 50 cycles was 10% higher than with the standard charge mode according to the technical specifications or the battery operating instructions. The number of operating cycles is 520, which is significantly higher than the specifications set for the battery.

Используемый способ ускоренного заряда щелочных аккумуляторов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества.The used method for accelerated charging of alkaline batteries provides the following advantages compared to existing methods.

1. Оптимальный режим заряда в смысле равномерности распределения количества прошедшего электричества по глубине пористого электрода. Как отмечено выше, равномерности распределения количества прошедшего электричества по глубине пористого электрода можно достичь только используя переменный асимметричный ток, и находя соотношение амплитуд разрядного и зарядного токов γ и соотношение длительностей разрядного и зарядного импульсов τ с помощью двухфакторного эксперимента индивидуально для каждого типа аккумуляторов. Это позволяет учесть индивидуальные свойства каждого типа аккумуляторов, что не учитывает никакой другой способ.1. The optimal charge mode in the sense of a uniform distribution of the amount of transmitted electricity along the depth of the porous electrode. As noted above, a uniform distribution of the amount of transmitted electricity over the depth of the porous electrode can be achieved only by using an alternating asymmetric current, and finding the ratio of the amplitudes of the discharge and charging currents γ and the ratio of the durations of the discharge and charge pulses τ using a two-factor experiment individually for each type of battery. This allows you to take into account the individual properties of each type of battery, which does not take into account any other way.

2. Предлагаемый оптимальный режим заряда позволяет полностью исключить газовыделение, что также невозможно в любом способе без учета индивидуальных свойств аккумулятора.2. The proposed optimal charge mode allows you to completely eliminate gas evolution, which is also impossible in any way without taking into account the individual properties of the battery.

3. Увеличивает отдаваемую емкость на 7-12%. Сокращает время заряда от 5 до 50 раз. Увеличивает срок службы аккумулятора.3. Increases the delivered capacity by 7-12%. Reduces charge time from 5 to 50 times. Extends battery life.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Авторское свидетельство СССР 1035687, Н 01 М 10/44.1. USSR author's certificate 1035687, N 01 M 10/44.

2. Авторское свидетельство СССР 1048536, Н 01 М 10/44.2. Copyright certificate of the USSR 1048536, N 01 M 10/44.

3. Кукоз Ф.И., Кудрявцев Ю.Д., Галушкин Н.Е. Распределение количества прошедшего электричества в пористом электроде при поляризации переменным асимметричным током // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука" - 1989. - Т.35, - №7. - С.759-765.3. Kukoz F.I., Kudryavtsev Yu.D., Galushkin N.E. Distribution of the amount of transmitted electricity in a porous electrode during polarization by an asymmetric alternating current // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Nauka" - 1989. - V. 35, - No. 7. - S.759-765.

4. Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Исследование глубины проникновения электрохимического процесса в пористых электродах // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука" - 1994. - Т.30, №3. - С.382-387.4. Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. The study of the penetration depth of the electrochemical process in porous electrodes // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Nauka" - 1994. - V. 30, No. 3. - S. 382-387.

5. Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Распределение тока по глубине пористого оксидно-никелевого электрода // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука" - 1997. - Т.33, №5. - С.605-606.5. Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. Current distribution over the depth of a porous oxide-nickel electrode // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Science" - 1997. - Vol. 33, No. 5. - S.605-606.

6. Патент Российской Федерации 2207665, 7 Н 01 М 10/44, Н 02 J 7/00.6. Patent of the Russian Federation 2207665, 7 Н 01 М 10/44, Н 02 J 7/00.

7. Галушкин Н.Е., Кудрявцев Ю.Д. Влияние частоты внешнего тока на распределение количества прошедшего электричества по глубине пористого электрода // Электрохимия. Москва: Международная академическая издательская компания "Наука" - 1993. - Т.29, №10. - C.1192-1195.7. Galushkin N.E., Kudryavtsev Yu.D. The influence of the frequency of the external current on the distribution of the amount of transmitted electricity along the depth of the porous electrode // Electrochemistry. Moscow: International Academic Publishing Company "Nauka" - 1993. - T.29, No. 10. - C.1192-1195.

Claims (1)

Способ ускоренного заряда щелочных аккумуляторов разнополярными импульсами тока со стабилизированными амплитудами разрядного и зарядного токов, отличающийся тем, что соотношение амплитуд разрядного и зарядного токов γ и соотношение длительностей разрядного и зарядного импульсов τ определяется индивидуально для каждого типа аккумуляторов с помощью двухфакторного эксперимента в интервалах γ=1,1÷10 и τ=0,1÷0,9 соответственно, амплитуда зарядного тока рассчитывается по среднему току в соответствии с требуемым временем заряда, причем время заряда колеблется от 7 мин до 4 ч в зависимости от требований заказчика, процесс заряда прекращается при достижении напряжения на аккумуляторе порогового значения, заряд щелочных аккумуляторов проводят в автоматическом режиме без приведения их в исходное состояние.A method for accelerating the charge of alkaline batteries with bipolar current pulses with stabilized amplitudes of the discharge and charging currents, characterized in that the ratio of the amplitudes of the discharge and charging currents γ and the ratio of the durations of the discharge and charging pulses τ are determined individually for each type of battery using a two-factor experiment in the intervals γ = 1 , 1 ÷ 10 and τ = 0.1 ÷ 0.9, respectively, the amplitude of the charging current is calculated by the average current in accordance with the required charge time, and the time the charge varies from 7 minutes to 4 hours depending on the requirements of the customer, the charging process stops when the threshold voltage on the battery is reached, the alkaline batteries are charged automatically without bringing them to their original state.
RU2005130838/09A 2005-10-04 2005-10-04 Method for accelerated charging of alkaline accumulators RU2293402C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005130838/09A RU2293402C1 (en) 2005-10-04 2005-10-04 Method for accelerated charging of alkaline accumulators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005130838/09A RU2293402C1 (en) 2005-10-04 2005-10-04 Method for accelerated charging of alkaline accumulators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2293402C1 true RU2293402C1 (en) 2007-02-10

Family

ID=37862678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005130838/09A RU2293402C1 (en) 2005-10-04 2005-10-04 Method for accelerated charging of alkaline accumulators

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2293402C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5905361A (en) * 1994-09-01 1999-05-18 Fujitsu Limited Charging-and-discharging device, constant-voltage and constant-current control circuit, and electronic device
RU2207665C2 (en) * 2001-05-28 2003-06-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" Method for accelerated automatic charging of sealed nickel-cadmium storage batteries with asymmetric current
RU2003131657A (en) * 2002-12-06 2005-04-20 Виктор Александрович Дзензерский (UA) METHOD FOR ACCELERATED BATTERY FORMATION OF BATTERIES BY HIGH CURRENT

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5905361A (en) * 1994-09-01 1999-05-18 Fujitsu Limited Charging-and-discharging device, constant-voltage and constant-current control circuit, and electronic device
RU2207665C2 (en) * 2001-05-28 2003-06-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" Method for accelerated automatic charging of sealed nickel-cadmium storage batteries with asymmetric current
RU2003131657A (en) * 2002-12-06 2005-04-20 Виктор Александрович Дзензерский (UA) METHOD FOR ACCELERATED BATTERY FORMATION OF BATTERIES BY HIGH CURRENT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2011250189B2 (en) Bipolar overvoltage battery pulser and method
EP3566281B1 (en) System and method for battery pack
JP4121945B2 (en) Method and apparatus for charging a rechargeable battery with a non-liquid electrolyte
HU196863B (en) Method for charging ni-cd accumulators and circuit arrangement for carrying out the said method
Zhifu et al. The optimal charging method research for lithium-ion batteries used in electric vehicles
US20130307481A1 (en) Technique for Rapid Battery Capacity Testing
RU2293402C1 (en) Method for accelerated charging of alkaline accumulators
PL1749328T3 (en) Battery charging method
RU2521607C1 (en) Method for accelerated build-up and recovery of capacity for nickel-cadmium accumulators by alternating asymmetric current
JP2015215976A (en) Lead-acid battery regeneration device
RU2017110667A (en) METHOD FOR PERFORMING ELECTRICAL STIMULATION PROCEDURE AND ELECTRIC STIMULATING PORTABLE EQUIPMENT USING THIS METHOD
RU2527937C2 (en) Method for restoration of nickel-cadmium batteries with asymmetric alternating current
RU2284076C2 (en) High-speed cycling of storage-battery cells with enhanced current
RU2313862C1 (en) Method for reducing polarization of lead battery plates under stochastic trickle charge conditions in pulsed power-recuperation drive system
RU2284077C1 (en) Method for high-speed charging of sealed nickel-cadmium storage batteries with asymmetric current
SU242996A1 (en) FOOD METHOD FOR LOADS FROM MULTIPLE CHEMICAL
RU2207665C2 (en) Method for accelerated automatic charging of sealed nickel-cadmium storage batteries with asymmetric current
SU400937A1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE PULSE PARAMETERS
OA16622A (en) Bipolar overvoltage battery pulser and method.
HK1180458B (en) Bipolar overvoltage battery pulser and method
HK1180458A (en) Bipolar overvoltage battery pulser and method
CN121238045A (en) A Cell Depolarization Method and System Based on Charge Pre-compensation
RU2658859C2 (en) Method for reducing the heat rate coefficient in the nickel-cadmium battery by means of variable asymmetric current
TH125636A (en) Bipolar Voltage Battery Pulsers and Methods
BG66634B1 (en) Method of accumulator batteries charging

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071005