Способ заряда никель-кадмиевого аккумулятора

(П) 3(51) Н 01 М 10/44 ИЯ ого ни-.980, . ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Новочеркасский ордена ТрудоКрасного Знамени политехническийинститут им. Серго Орджоникидзе(56) 1. Патент США Р 3617851,кл. 320-22,1971.2. Патент Японии Р 32134,кл. 5701, 1969.3. Заявка Франции Р 2068759,кл. Н 02 д 7/00, 1971.4. Сборник по химическим истокам тока, Вып. 14, ффЭнергияфф,с. 59-61,(54)(57) СПОСОБ ЗАРЯДА НИКЕЛЬ-КАДМИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА разнополярными импульсами тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения времени заряда уменьшения расхода электроэнергии при отсутствии газовыделения и без ухудшения характеристик, заряд проводят в режиме со стабилизированными амплитудами импульсного анодного и катодного тока, при отно" шенин амплитуд разрядного к зарядному импульсов 6,9+0,1, с амплитудами зарядного импульса 2,5 - 3,0 от номи нальной емкости при длительности анодного импульса 200+10 Мс и катод- ного импульса 10+0,5 Мс с паузами между ними 1011 Мс за время, равное35-27,5 мин.Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается вопросов никель-кадмиевых (НК)аккумуляторов в ускоренном режиме,Известна система заряда батарей,где полный заряд проводят в минимальное время беэ нагрева газовыделенияили потерь электролита 1),Заряд проводят импульсным током,чередуя зарядный ток е паузами. Однако укаэанный способ не обеспечивает дальнейшего сокращения временизаряда без газовыделения и нагревааккумулятора, так как неэффективноиспользуется пауза.Известен способ заряда аккумулято 15ра, при котором заряд осуществляютпостоянным током до момента достижения напряжением аккумулятора значения, при котором начинается электролиз воды, входящей в состав электролита. Затем аккумулятор заряжают вимпульсном режиме с периодом подачиимпульсов короче, чем период возбуждения газообраэования 2.Известен также способ зарядки аккумуляторной батареи в режиме повышенного пульсирующего тока с периодическим прерыванием процесса зарядаи переключением на кратковременныйрежим быстрой разрядки 3)30Однако эти способы не обеспечивают значительного сокращения временизаряда.Наиболее близким является способзаряда герметичных аккумуляторовСКГ, в котором используется режимзаряда прямоугольными раэнополярными импульсами при частоте следования импульсов 653,75 Гц, относительной продолжительности зарядного импульса- =0,30,015,где 1 - длительность зарядного имэпульса уТ - длительность периода следования импульса при соотношении амплитуд разрядного и зарядного импульсов 0,3+0,019 со средним заряднымтоком т,=1 а 4 3Однако данный способ не обеспечивает достаточно быстрого процесса за 50ряда (время заряда до 8 ч), требуетбольшого перерасхода энергии при заряде (КПД 13).Целью изобретения является значительное сокращение времени заряданикель-кадмиевых аккумуляторов иуменьшение расхода электроэнергиипри отсутствии газовыделения,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу заряда аккумуляторов разнополярными импульсамитока заряд проводят в режиме со стабилизированными амплитудами импульсного анодного и катодного тока, приЬтношении амплитуд разрядного к за рядному импульсов 6,9+0,1 с амплитудами зарядного импульса 2,5-3,0 от номинальной емкости при длительности анодного импульса 20010 Мс и катод- ного импульса 10+0,5 Мс с паузами между ними 101 Мс за время, равное 35 - 27,5 мин.Оптимальные величины амплитуд анодного и катодного тока и их длительности были получены из исследо" ваний распределения тока по объему на Физической модели пористого элект рода. Предел увеличения амплитуды импульсного анодного тока и нижний предел амплитуды катодного ограничены увеличением газовыделения в конце заряда. Верхний предел амплитуды катодного импульса ограничен повышением расхода электроэнергии при за" ряде, а нижний предел амплитуды анод- ного тока нерациональным увеличением времени заряда.Время паузы между импульсами выбрано иэ соображений окончаний переходных процессов в коммутируемой цепи.П р и м е р 1, АккумуляторНКБН,5 подсоединяется к зарядному устройству, обеспечивающему следующий режим зарвда: амплитуда аиодных импульсов 8,30,1 А; амплитуда катод" ных.импульсов 580,5 А; длительность анодных и катодных импульсов соответственно ,ц =200+10 Мс иТ =1010,5 Мс; длительность пауз 7 =101 Мс время заряда составляет 35 мин; газовыделение отсутствует, емкость, сообщенная при заряде, составляет 96 от номинальной емкости (номинальная емкость испытуемого аккумулятора Он=3,3 Ач; емкость, отданная при стандартном режиме разряда= 1 А 96 от номинальной; температура аккумулятора в конце заряда 26 " 28 С.П р и м е р 2. Аккумулятор НКБН,5 подсоединяется к вареному .устройству, обеспечивающему следующий режим заряда: амплитуда анодных импульсов 1 10,5"-0,1 А; амплитуда катодйых импульсов 1 =7010,5 А; длительность анодных и катодных импульсов соответственно То =200+10 Мс и Т =100,5 Мс; длительность пауз С=101 Мс; время заряда составляет 27,5 мин; газовыделение практически отсутствует (выделяется 1,5 мл газа) емкость, сообщенная при заряде, составляет 96 от номинальной; емкость, отданная при стандартном режиме разряда (1 Р =1 А) - 96 от номинальной температура в конце заряда 26 - 28 С; количество рабочих циклов не ме-.нее 150.Указанный режим работы проверялся на аккумуляторах НКП, НКБН, НКБН,5, а также на батареях, сос-, тоящих из 10 шт этих аккумуляторов.. ВНИИБИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская араб., д, 4/5филиал ППП " Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4 Использование предлагаемого способа ускоренного заряда никель-кад- :. миевых аккумуляторов позволяет в 13 - 17 раз сократить время заряда ХИТ по сравнению с существующим способом без заметного газовыделенияпри заряде. Расход электроэнергиипо сравнению с существующим спосо"бом в 3,5 раза меньше, при КЦД предлагаемого способа 46.