RU2218635C2 - Способ заряда герметизированных свинцовых аккумуляторов - Google Patents
Способ заряда герметизированных свинцовых аккумуляторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2218635C2 RU2218635C2 RU2001134952/09A RU2001134952A RU2218635C2 RU 2218635 C2 RU2218635 C2 RU 2218635C2 RU 2001134952/09 A RU2001134952/09 A RU 2001134952/09A RU 2001134952 A RU2001134952 A RU 2001134952A RU 2218635 C2 RU2218635 C2 RU 2218635C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- negative electrode
- sealed lead
- battery
- batteries
- potential
- Prior art date
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химических источников тока и может быть использовано при эксплуатации свинцовых аккумуляторов. Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы герметизированного аккумулятора за счет снижения необратимых потерь воды и саморазряда отрицательного электрода. Согласно изобретению величину тока подзаряда изменяют таким образом, чтобы поддержать потенциал отрицательного электрода по отношению к его стационарному потенциалу в диапазоне 10-100 мВ.
Description
Изобретение относится к области химических источников тока и может быть использовано при эксплуатации свинцовых аккумуляторов.
Известен способ заряда свинцового аккумулятора током переменной величины, основанный на последовательном ступенчатом снижении тока с переходом со ступени на ступень при достижении аккумулятором соответствующих переходных напряжений (В.В. Романов, Ю.М. Хашев. Химические источники тока, М.: Советское радио. 1968).
Такой способ широко применяется при заряде обычных негерметизированных аккумуляторов, но мало пригоден для заряда герметизированных, так как не обеспечивает минимизацию выделения газов при заряде (кислород и водород). Газовыделение из аккумулятора равносильно потери им воды, которая в случае герметизированного аккумулятора не может быть компенсирована путем доливки. Все это в конечном итоге приведет к снижению емкостных характеристик аккумулятора и его срока службы.
В качестве прототипа выбран режим заряда при постоянном напряжении на аккумулятор в батарее (Способ заряда герметичной свинцовой батареи с рекомбинацией газа. Заявка 2664936, Франция, МКИ 5 Н 01 М 10/44, 10/06; заявл. 22.03.89; опубл. 28.09.90). При таком способе зарядный ток изменяется таким образом, чтобы поддерживать напряжение на аккумуляторе на заданном уровне, обычно находящемся в пределах 2.33 В. Выбранное значение напряжения обеспечивает незначительное газовыделение и минимальный саморазряд отрицательного электрода. Но при заряде важно, чтобы поляризация отрицательного электрода была минимально смещенной в отрицательную сторону по отношению к потенциалу разомкнутой цепи. Это обеспечивает минимальные скорости выделения водорода из-за малой поляризации и саморазряда отрицательного электрода из-за отрицательного значения поляризации. Выделение водорода в аккумуляторе крайне нежелательно, так как он имеет крайне низкую скорость окисления (обратного превращения в воду), в отличие от кислорода, который легко восстанавливается на отрицательном электроде, образуя воду. Однако при изменении зарядного тока по контролю напряжения условия малой поляризации отрицательного электрода могут не выполняться на отдельных аккумуляторах батареи, так как величина напряжения является суммой напряжения разомкнутой цепи, омических потерь и поляризаций положительного и отрицательного электродов. Поэтому оптимальное значение напряжения на аккумуляторе еще не гарантирует оптимальной поляризации отрицательного электрода, а следовательно, не гарантирует сохранения электролита в аккумуляторе и ограниченного саморазряда.
Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи увеличения срока службы герметизированного аккумулятора за счет снижения необратимых потерь воды и саморазряда отрицательного электрода.
Поставленная задача достигается тем, что величину тока заряда изменяют таким образом, чтобы поддерживать потенциал отрицательного электрода по отношению к его стационарному потенциалу в диапазоне 10-100 мВ.
Сущность изобретения поясняется примером его реализации и данными, приведенными ниже.
Пример. Было изготовлено 12 герметизированных аккумуляторов емкостью 15 А•ч, которые испытывались в режиме длительного подзаряда с регулированием тока таким образом, чтобы потенциал отрицательного электрода аккумуляторов 1-3 находился в диапазоне 5-9 мВ, аккумуляторов 4-6 - в диапазоне 10-15 мВ, аккумуляторов 7-9 - в диапазоне 95-100 мВ и аккумуляторов 10-12 - в диапазоне 105-110 мВ относительно величены стационарного потенциала отрицательного электрода при 25oС в серной кислоте плотностью 1.24 г/см3. Аккумуляторы термостатировались при температуре 25oС. Каждый аккумулятор был снабжен кадмиевым элетродом сравнения и управляющей системой, изменяющей ток подзаряда таким образом, чтобы поддерживать потенциалы отрицательных электродов в заданном диапазоне. Продолжительность одного периода подзаряда составляла 300 ч, после чего проводили контрольный разряд током 3 А до конечного напряжения 1.7 В. После контрольного разряда аккумуляторы заряжали до 80% номинальной емкости и повторяли цикл подзаряда. Аккумулятор считался вышедшим из строя, если емкость при контрольном разряде была ниже 80% номинальной. В качестве контрольного параметра использовали суммарное время подзаряда.
Были получены следующие результаты. Суммарное время аккумуляторов 1-3 составило 3-4 цикла подзаряда, т.е. 900-1200 ч. Аккумуляторы вышли из строя из-за понижения емкости отрицательных электродов, связанной с их повышенным саморазрядом. Аккумуляторы 10-12 отстояли 2-3 цикла подзаряда, т.е. 600-900 ч. Аккумуляторы вышли из строя из-за значительных потерь электролита, что подтверждалось как снижением емкости, так и потерей веса аккумуляторов. Аккумуляторы 4-6 и 7-9 прошли испытания в течение 7 циклов подзаряда (2100 ч) и показали незначительное снижение емкости на контрольных разрядах. Испытания остановлены.
Таким образом, ограничение изменения потенциала отрицательного электрода в указанном диапазоне позволяет значительно повысить срок службы герметизированного аккумулятора.
Claims (1)
- Способ подзаряда герметизированных свинцовых аккумуляторов, основанный на подзаряде током переменной величины, отличающийся тем, что величину тока подзаряда изменяют таким образом, чтобы поддерживать потенциал отрицательного электрода по отношению к его стационарному потенциалу в диапазоне 10-100 мВ.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001134952/09A RU2218635C2 (ru) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | Способ заряда герметизированных свинцовых аккумуляторов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001134952/09A RU2218635C2 (ru) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | Способ заряда герметизированных свинцовых аккумуляторов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001134952A RU2001134952A (ru) | 2003-07-20 |
| RU2218635C2 true RU2218635C2 (ru) | 2003-12-10 |
Family
ID=32065773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001134952/09A RU2218635C2 (ru) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | Способ заряда герметизированных свинцовых аккумуляторов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2218635C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2296394C1 (ru) * | 2005-06-14 | 2007-03-27 | Закрытое акционерное общество "ЭЛЕКТРОТЯГА" | Герметизированный свинцовый аккумулятор |
| EP4198535A1 (fr) | 2021-12-20 | 2023-06-21 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Procédé d'estimation de l'état de charge d'une batterie au plomb en situation d'autodécharge |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2644936A1 (fr) * | 1989-03-22 | 1990-09-28 | Oldham France Sa | Procede de charge d'une batterie etanche au plomb a recombinaison de gaz et notamment a electrolyte gelifie, pour toute application necessitant un cyclage |
| US5329219A (en) * | 1993-04-28 | 1994-07-12 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for charging a battery |
| US6104165A (en) * | 1995-06-16 | 2000-08-15 | Zip Charge Corporation | Multi-stage battery charging system |
-
2001
- 2001-12-19 RU RU2001134952/09A patent/RU2218635C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2644936A1 (fr) * | 1989-03-22 | 1990-09-28 | Oldham France Sa | Procede de charge d'une batterie etanche au plomb a recombinaison de gaz et notamment a electrolyte gelifie, pour toute application necessitant un cyclage |
| US5329219A (en) * | 1993-04-28 | 1994-07-12 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for charging a battery |
| US6104165A (en) * | 1995-06-16 | 2000-08-15 | Zip Charge Corporation | Multi-stage battery charging system |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2296394C1 (ru) * | 2005-06-14 | 2007-03-27 | Закрытое акционерное общество "ЭЛЕКТРОТЯГА" | Герметизированный свинцовый аккумулятор |
| EP4198535A1 (fr) | 2021-12-20 | 2023-06-21 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Procédé d'estimation de l'état de charge d'une batterie au plomb en situation d'autodécharge |
| FR3130999A1 (fr) | 2021-12-20 | 2023-06-23 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procédé d’estimation de l’état de charge d’une batterie au plomb en situation d’autodécharge. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Keshan et al. | Comparison of lead-acid and lithium ion batteries for stationary storage in off-grid energy systems | |
| KR101873329B1 (ko) | 리튬 이온 전지의 충전 방법 | |
| US20120043929A1 (en) | Smart Battery Charging System | |
| US11081735B2 (en) | Method and apparatus for charging battery | |
| WO2011065009A1 (ja) | リチウムイオン二次電池の充電方法、及び電池パック | |
| CN87101764A (zh) | 一种密封的二次电化学电源的充电方法和装置 | |
| US6801017B2 (en) | Charger for rechargeable nickel-zinc battery | |
| US10553914B2 (en) | Rapid forming of an electrode | |
| Pavlov et al. | Nickel-zinc batteries with long cycle life | |
| RU2218635C2 (ru) | Способ заряда герметизированных свинцовых аккумуляторов | |
| CN116936969A (zh) | 电化学装置及其控制方法、电子设备和存储介质 | |
| CN112242572A (zh) | 方形铝壳锂离子电池负极与壳体的电压提升方法 | |
| CN111755764A (zh) | 一种锂电池消减极化的方法 | |
| KR100396490B1 (ko) | 리튬 설퍼 전지의 충방전 방법 | |
| US20240243368A1 (en) | Power storage system, power supply, driving device, power control device, and method for equalizing power storage statuses | |
| CN117594888A (zh) | 一种改善锂金属负极日历老化的方法及系统 | |
| CN113632290B (zh) | 改善电池循环性能的方法和电子装置 | |
| JPS603874A (ja) | 密閉形鉛蓄電池の充電法 | |
| Burrows et al. | Low maintenance lead-acid batteries for energy storage | |
| CN105489950A (zh) | 一种自切换三电池结构 | |
| Chandrabose et al. | ANALYSIS OF CHEMICAL CELLS IN DIFFERENT ASPECTS FOR OFF-GRID ENERGY SYSTEMS | |
| CN1828328A (zh) | 镍氢电池充电监视仪 | |
| JP2002165378A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池の充電方式 | |
| JPH05151987A (ja) | 密閉式鉛蓄電池の製造方法 | |
| Richardson et al. | Redox shuttle additives for overcharge protection in lithium batteries |