3620

Аккумуляторы и аккумуляторные батареи

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Особенности работы батарей При включении отдельных элементов в батареи необходимо решить ряд тривиальных вопросов: а) выбор межэлементных соединений, рассчитанных на максимально возможный для данной батареи ток, но вместе с тем не слишком тяжёлых б...

Русский

2012-11-04

35 KB

4 чел.

Особенности работы батарей

При включении отдельных элементов в батареи необходимо решить ряд тривиальных вопросов: а) выбор межэлементных соединений, рассчитанных на максимально возможный для данной батареи ток, но вместе с тем не слишком тяжёлых; б) выбор конструкции общебатарейного футляра; в) обеспечение рассчитанной на максимальное напряжение батареи изоляции выводов между собой и вообще токоведущих проводников от прочих металлических деталей конструкции.

Вместе с тем при работе батарей с последовательно выключенными элементами возникают и некоторые более сложные,  специфические вопросы.

а) Переразряд отдельных элементов

Между одинаковыми элементами всегда наблюдается некоторый разброс свойств, обусловленный технологическими допусками. При разряде батареи через все элементы в последовательной цепи проходит один и тот же ток, по крайней мере, один из элементов разряда до конца раньше других. Поскольку к этому моменту остальные элементы ещё работоспособны, батарея продолжает разряжаться. Таким образом, через «слабый» элемент продолжается прохождение тока разряда также в том числе, когда из-за полного израсходования компонентов или из-за их пассивации напряжения этого элемента пройдет до нуля. Далее ток сопровождается протеканием новых электродных реакций. Чаще всего это реакции электролитического разложения растворителя или электролита, т.е. реакции, аналогичные тем, которые протекают при перезаряде аккумуляторов.

При переплюсовке отдельного элемента напряжение батареи снижается на 2-4 В, что в случаи высоковольтной батареи  не всегда заметно. Но переплюсовка может вызвать не желательные последствия: возможный разрыв элемента из-за наступающего обильного газовыделения, отсюда повреждение соседних элементов или, что хуже, питаемой батареей аппаратуры; невозможность последующего заряда аккумулятора, т.е. практически полный выход его из строя. Особенно не приятна переплюсовка элементов пологой разрядной кривой, напряжение которых резко падает только в конце разряда.

По этой причине стараются разряжать высоковольтные батареи, особенно аккумуляторные, не до конца, а примерно только на 80% их ёмкости.

б) Особенности работы аккумуляторной батареи

Аккумуляторы заряжают до определённого конечного напряжения заряда . Общее напряжение батареи позволяет судить только о среднем напряжении аккумуляторов, но не о фактическом значении для каждого из них. В момент достижения конечного напряжения всей батареи отдельные аккумуляторы могут оказаться недозаряженными, в то время как другие перезаряжены.

При эксплуатации аккумуляторной батареи степень заряженности всех аккумуляторов в принципе всегда должна быть одинаковой, так через них проходит один и тот же ток заряда или разряда.

в) Жидкостные соединения

При последовательном соединении элементов электролит в каждом из них имеет различный потенциал; для двух соединений элементов разность потенциалов соответствует напряжению одного элемента. Если между элементами разных элементов существуют жидкостные соединения, то через него протекает так называемый ток утечки, приводящий к постепенному разряду элементов. Такие саморазряды батарей зависят от сопротивления жидкостного соединения. Если соединение обусловлено тонкой жидкостной плёнкой с большим сопротивлением, скорость самозаряда невелика; в других случаях жидкостное соединение может привести к быстрому самозаряду. Процесс самозаряда почти не зависит от того, заряжается ли батарея на внешнюю цепь или нет. В связи с этим явлением электролит в каждом отдельном элементе должен быть тщательно изолирован от контакта с электролитом других элементов.

Расчет токов утечки через жидкостные соединения представляет значительные трудности. Уже в простейшем случае цепи из двух последовательных элементов возникают трудности из-за того, что вследствие несимметричного расположения жидкостного соединения распределение плотности тока по электроду неравномерно. Как и в любой системе с распределенными параметрами, степень этой неравномерности от относительного вклада поляризации и омического падения напряжения.

По мере увеличения числа N последовательно соединённых элементов задача усложняется, так как возможно взаимодействие не только соседних элементов, но и любых комбинаций элементов между собой.

       


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20640. Методология научных исследований 137 KB
  Методы эмпирического и теоретического познания3. Методы научного познания включают так называемые всеобщие методы т. общечеловеческие приемы мышления общенаучные методы и методы конкретных наук. Методы могут быть классифицированы и по соотношению эмпирического знания т.
20641. Механическая картина мира (МКМ) 71 KB
  Механическая картина мира МКМ 1. Понятие научной картины мира2. Понятие научной картины мира Само понятие научная картина мира появилось в естествознании и философии в конце 19 в. Так существуют общенаучные картины мира и картины мира с точки зрения отдельных наук например физическая биологическая или с точки зрения какихлибо господствующих методов стилей мышления вероятностностатистическая эволюционистская системная информационнокибернетическая синергетическая и т.
20642. Термодинамическая картина мира 61.5 KB
  Закон сохранения и превращения энергии в механике3. он начал исследовать принцип эквивалентности теплоты и работы и введя понятие внутренней энергии пришел к пониманию взаимопревращения энергии. До этого в физике существовало понятие механической энергии и представление об ее сохранении и превращении. Закон сохранения и превращения энергии в механике Формирование понятия механической энергии было связано с формированием понятия механической работы А = Fx и энергии как способности совершать работу.
20643. Термодинамическая картина мира (II). Второе начало термодинамики 73 KB
  Теплопроводность приводит к все большему выравниванию температур до тех пор пока распределение температуры во всех точках пространства рассматриваемой изолированной системы не станет одинаковым. Энтропия таким образом характеризует состояние системы. Действительно так же как каждому уровню высоты над поверхностью Земли отвечает своя потенциальная энергия так и каждому состоянию термодинамической системы отвечает своя энтропия. Как работа в поле тяжести потенциальном поле не зависит от вида пути а зависит только от изменения...
20644. Термодинамическая картина мира (III). Стрела времени 53.5 KB
  Стрела времени 1. Стрела времени3. в принципе невозможно проследить в течение незначительного интервала времени за движением отдельной молекулы. Так же невозможно точно определить координаты и скорости всех молекул макроскопического тела одновременно в данный момент времени.
20645. Электромагнитная картина мира (ЭМКМ) 55 KB
  Теория электромагнитного поля Максвелла3. замечательно еще и тем что вместе с ним в науку вошло понятие поля. Силовой характеристикой электростатического поля является его напряженность. Силовой характеристикой магнитного поля является напряженность .
20646. Специальная теория относительности. Основные идеи общей теории относительности 56 KB
  Возникает вопрос: будут ли ИСО равноправны не только с точки зрения механики но и с точки зрения физики в целом Всегда ли верны представления классической механики и в частности преобразования Галилея Большой вклад в решение этого вопроса внесли исследования природы света и законов его распространения. были проведены довольно точные опыты по измерению скорости света. Сразу же возник вопрос: в какой системе отсчета В результате опытов Майкельсона было установлено что скорость света в вакууме во всех системах отсчета независимо от...
20647. Квантово-полевая картина мира (КПКМ) 60 KB
  Квантовополевая картина мира КПКМ 1. Основные понятия и принципы КПКМ Контрольные вопросыЛитература В основе современной КПКМ лежит новая физическая теория квантовая механика описывающая состояние и движение микрообъектов. Основные понятия и принципы КПКМ Как и все предшествующие картины Мира КПКМ представляет собой процесс дальнейшего развития и углубления наших знаний о сущности физических явлений. Процесс становления и развития КПКМ продолжается и прошел уже ряд стадий в частности: 1 утверждение корпускулярноволновых...
20648. Философские воззрения Бердяева Н. А. 44.5 KB
  Бердяев Николай Алексеевич 1874 1948 философ представитель русского экзистенциализма социолог историк публицист. В своём творчестве Бердяев прошёл этапы увлечения социализмом ранние годы затем переход к позициям трансцендентального идеализма и критике марксизма и впоследствии погружение в идеи религиозной философии. По признанию самого Бердяева центральной темой для его творчества практически всегда являлась свобода рассмотрение которой присутствовало во многих его работах.