Способ определения внутренних утечек электрохимического источника тока

Союз СоветсиикСоциалнстическииреспублик ОП ЙСАКЙЕИЗОВРЕТЕИЙЯК АВТОРСКОМУ СВИДБТВЪСТВУ(22) За ивлено 15. 01, 80 (21) 2892391/24-07с присоелнненнем заявки йЪ(53)М. Кл. Н 01 М 1 О/48 1 всударетаЕнный камнтет йв делан изобретений н открытнй(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ УТЕЧЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА Изобретение относится к электротехнике, в частности к эксплуатации химических источников тока.По основному авт.св. 1 Р 752564 известен способ определения внутрен,них утечек электрохимического источника тока, заключанзцийся в измерении и сравнении с эталоном интегрального уровня мощности внутренних низкочастотных шумов, измеренных на разомкнутых клеммах этого источника в отсутствие нагрузки 1 1. Недостатком этого способа является значительное время определения эталонного уровня шумов. Если интегральный уровень шумов источника мокно измерить относительно быстро, то для определения тока утечки, соответствующего этому уровню шумов известным методом, нахождение частного от деления потерянной в процессе саморазряда емкости на величину времени саморазряда требует значительного времени,дней.Цель изобретения - сокращение времени процесса путем сокращения времени определения эталонного уровня шумов.Поставленная цель достигается тем, что в способе измерение интегрального уровня собственных инфраниэкочастотьых шумов источника производят как при отсутствии нагрузки так и при наличии ее, причем значение (величину ) сопротивления нагрузки выбирают так, чтобы мощность интег-рального. уровня собственных шумов возросла в четыре раза по сравнению с) уровнем шумов ненагруженного источника и по величине тока в нагрузке судят о токе внутренних утечек.Это следует из того, что спектральная плотность амплитуд мощности собственных инфранизкочастотных шумов электрохимических источников подчиняется закону Ц) Я/. (где 1 - часнапример несколько десятков860181 6) тота, А и - параметры спектра),т.е. доминирующим источником шумов в электрохимических источниках являются фликкерные флуктуации. Кроме того, известно, что в полупроводниковых приборах, фликкер - шумы которых обусловлены процессом повышения энтропии (процессом деградации ), зависимость интегральной мощности фликкер - шумов от величины протекающего тока имеет видС 1 Э- -Р =кт"щ г/ где ДЭС 1 с- приращение энтропии во времени, обусловленное протекающим через прибор током1;Р - интегральный уровень мощшности шумов 1К - постоянная величина, характерная для конкретного прибора;и - (1,8-2,2) 2.В электрохимических источниках тока приращение энтропии, связанное с током разряда саморазряда ), прямо пропорционально квадрату этоге тока т.е. можно утверждать, что зависимость интегрального уровня мощности низкочастотных шумов характеризуется выражениемРш= К 1В соответствии с этим, если ток внутренних утечек 1 характеризуется интегральной мощностью ненагруженного источника Рд, равнпйР,- К 1 8) то при нагрузке источника через сопротивление нагрузки протекает ток 1 Н = 1 у = 1 о, которому соответствует мощность шумовРшан у) оИз этого выражения спедует, что увеличению тока нагрузки сопутствует увеличение интегрального уровня мощности шумов источника.При равенстве тока нагрузки 1 нтоку внутренних утечек 1 у интегральная мощность шумов источника увеличивается в четыре раза.На чертеже представлена структурная схема практической реализации способа.Схема содержит испытываемый электрохимический источник 1 тока, пе 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4реключатель 2 нагрузки, регулируемое сопротивление 3 нагрузкиполосовой малошумящий усилитель 4 с полосой пропускания 0,01-40 Гц усилитель 5 с регулируемым коэффициентом усиления, квадратичный детектор 6, индикатор 7Схема работает следующим образом.При отключенном сопротивлении нагрузки 3 интегральный уровень шумов источника 1 усиливается малошумящим полосовым усилителем 4 и усилителем 5 с регулируемым коэффициентом усиления до величины, необходимой для нормальной работы квадратичного детектора 6 и индикатора 7. Не изменяя коэффициент усиления усилителя 5, фиксируют показание индикатора 7. Пос- " ле этого переключателем 2 к источнику 1 подключают сопротивление нагрузки 3 и изменяют его величину так, чтобы показания индикатора 7 увеличились в четыре раза. По известным значениям ЭДС источника 1 и сопротивлению нагрузки 3 определяют ток внутренних утечек1, = 1 н: Е/й. Так для элемента 373, ЗДС которогоЕ=1,5 В, интегральный уровень мощности шумов при отсутствии нагрузкисоставляет Р = 1 О Вт, При наличиинагрузки, например, й = 1,5 Иом,Р = 410 Вт, а ток внутренних уте чек составляет 1 У 10 АТак как саморазряд таким током втечение 18 мас. соответствует гарантиям завода изготовителя, то интегральный уровень мощности шумов ненагруженного источника Р= 110 Вт,для данного типа элементов можетбыть принят за эталонный.В качестве сопротивлений нагрузкицелесообразно .применять проволочныерезисторы, обладающие малым уровнемсобственных фликкер-шумов, например,ПАН,Применение предлагаемого способапозволяет существенно сократить время измерения эталонного уровня шумовединицы минут вместо нескольких десятков дней) при одновременном упрощении такого измерения, что обеспечивает как экономический, так итехнологический эффект от внедрения. Формула изобретения Способ определения внутренних утечек электрохимического источника тока860181 Составитель И. НайдинаРедактор В. Матюхина Техред Т.Иаточка Корректор С. Шекмар Заказ 7562/32 Тираж 784 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Узгород, ул. Проектная, 4 по авт.св, В 752564, о т л и ч а ю"щ и Й с я тем, что, с целью сокращения времени процесса, измерение интегрального уровня собственных низкочастотных шумов источника производятпод нагрузкой, причем величину сопротивления нагрузки выбирают такой, чтобы интегральный уровень мощности собственных низкочастотаах шумов увеличился в четыре раза по сравнению сненагруаенным источником и по величине тока в нагрузке судят о токевнутренних утечек. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР В 752564, кл. Н 01 М 10/48, 1978.