Способ формовки и заряда аккумуляторной батареи

) Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл, Н 01 М 44 Гасударственный номнтет Совета Мнннстров СССР аа делам изобретений и открытийзаряда ак)1 млят формовки и рей.Целью из повышение э мовки и зар рных батаобретения является дальнейшее ффективности процессов форяда аккумуляторных бата рей. Изобретение относится к области эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности свинцовых.Известны способы формирования свинцовых аккумуляторов с повышенной плотностью и реверсированием зарядного тока. 5 При этом длительность циклов положительного формовочного тока изменяется от 15 до 8 с (в зависимости от состояния аккумуляторов), а длительность отрицательных разрядов импульсов берется неизменной -50 мс 1.Известны способы ускоренного заряда свинцовых аккумуляторов током повышенной плотности с периодическим (с частотой 0,5-2 Гц) пропусканием разрядных импульсов длительностью 0-10 мс 2. 15Недостатком указанных способов формирования и заряда аккумуляторов является обобщенность требований к параметрам разрядных импульсов, не учитывающих специфичность отдельных типоразмеров аккумуляторов (или аккумуляторных пластин), что при массовой зарядке или формовке различных типоразмеров аккумуляторов приводит к снижению эффективности процессов Цель достигаешься тем, что ф 0 рм 1 разрядных импульсов выбирают близкой к полусинусоилальной с начальной длительностью, соответствующей полупериолу собственной частоты аккумуляторной батареи в разряженном состоянии, и регулируют ее В соответствии с изменением частотнои ха. рактеристики аккумуляторной батареи.При ускоренных методах формирования и заряда аккумуляторных батарей необходимо подавать зарядный ток максимально сгл- женным. Однако по мере заряда аккмГяторов снижается пх восприимчивость к зарядному току, возникают процессы газовой, электрической и концентрационной поляризации, приводящие к повышешно напряжения на аккумуляторной батарее вишне допустимого, газообразованию и т. л., снижающие эффективность лальнейшего протекания зарядного процесса.Для снижения влияния указанных нежелательных явлений, либо их полного устранения и подают периодические отрицательные разрядные импульсы тока, выбирая их длительность главным образом из условия, чем меньше их длительность, тем меньше разница между средним и эффекти вным значениями зарядного тока, тем большая часть времени отводится под непосредственный процесс заряда, что сокращает общее количество времени, либо даже подбирают ее грубо экспериментально для какого-либо одного типоразмера аккумулятора, распро. страняя ее на другие типоразмеры. При этом сам момент подачи разрядных импульсов осуществляют либо по заранее задан. ной программе, либо в функции состояния аккумуляторной батареи: напряжение, интенсивность газовыделения, нагрев, давление, плотность и т. д., совершенно игнорируя возможность рассмотрения самой аккумуляторной батареи в качестве хотя бы элементарного двухполюсника с собственной частотной характеристикой и динамикой ее изменения.Если же принять ее во внимание, то окажется связь между длительностью и формой разрядных импульсов и частотной характеристикой аккумуляторной батареи. 5 10 15 20 25 В простейшем случае аккумуляторную батарею можно представить в виде после. довательно соединенных эквивалентных оми- ЗО ческого, индуктивного и емкостного сопротивлений. (В более сложном случае - это линия с распределенными параметрами), При этом, если ее индуктивное сопротивление остается неизменным, то активное и емкостное сопротивление меняется в процессе заряда в достаточно широких пределах (30- 40/О). А за счет увеличения электрической емкости к концу заряда происходит и смещение частотной характеристики в область более низких частот, 40Разрядный импульс - это толчок, вызыв ающий колебание системы (в данном случае выведение аккумуляторной батареи из нежелательного состояния путем активизации поверхности пластин, разрушения га 45 зовых пузырьков и объемных электрических зарядов, выравнивания концентраций электролита и т. д,). Все эти явления в той или иной мере связаны с частотной характеристикой аккумулятора. И поэтому параметры раз рядных импульсов тока для повышения эффективности их действия должны быть связаны непосредственно с частотной характеристикой аккумуляторной батареи, а именно форма их должна максимально приближаться к синусоидальной с длительностью, соответствующей полупериоду собственной резонансной частоты аккумуляторной бата.реи, регулируемой увеличивающейся по менре заряда, согласно смещению, частотноихарактеристики. Благодаря совпадению параметров разрядного импульса с частотными параметрами аккумуляторной батареи, система возбуждается до требуемого уровня при меньшеймощности разрядных импульсов (эффект резонанса). Следовательно происходит снижение расхода электроэнергии и установленной мощности разрядного оборудования. Снижаются требования к величине амплитуды ичастоте подачи разрядных импульсов, поскольку в резонансном режиме возбужденияаккумуляторной батареи возникают внутренние электрические колебания (по фактическине сосредоточенной, а распределенной цепи),способствующие более интенсивному разрушению объемных электрических зарядов, газовых пузырьков и т, д. и т. и., в конечномсчете приводящих к снижению напряженияполяризации и общего напряжения на клеммах заряжаемой аккумуляторной батареи. Аименно по этим параметрам (минимальномуи максимальному напряжениям) ведут в первую очередь контроль за поведением аккумуляторной батареи при заряде ее токами повышенной плотности,Отклонение длительности разрядного импульса в ту или иную сторону приводит квыходу из резонансного режима возбуждения аккумуляторной батареи, а соответственно, и снижения эффективности действия разрядных импульсов, Поэтому и необходимо,чтобы по мере заряда аккумуляторной ба.тареи, длительность разрядных импульсоврегулировалась в соответствии с изменениемее частотной характеристики.Практика эксплуатации свинцовых аккумуляторов показывает, что экспериментально подобранные длительности разрядных импульсов находятся как раз в диапазоне ихсобственных частот.Например, при 1,=- - --- 50 мс, 1 с == 100 Гц (см, источник 1) при 1== 1 = 10 мс, 1 с.500-50 Гц, что соответствует диапазону собственных частот свинцовых аккумуляторов.Формула изобретенияСпособ формовки и заряда аккумуляторной батареи постоянным сглаженным током повышенной плотности с периодическойподачей кратковременных разрядных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, форму разрядных импульсов выбирают близкой к полусинусоидальной с начальной длительностью, равной полупериоду собственной частоты аккумуляторной батареи в разряженном состоянии, и регулируют ее в соответствии с изменением частотной характеристики батареи.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США Мо 3929505, кл. 136 в ,1975.2. Авторское свидетельство СССРМо 497660, кл, Н О 1 М 10/44, 1974.