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

3 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

57434. Кожа, её строение и значение 91.5 KB
  Структура урока: Организационный момент Повторение пройденного Сообщение темы и целей урока Практическая работа Работа с учебником Окружающий мир...
57436. Моя коллекция 31.5 KB
  Ход урока: Мотивация к учебной деятельности постановка учебной задачи: Деятельность учителя: мотивирует учеников к изучению темы стимулировать эмоционально-целостное отношение...