Влияние режимов эксплуатации и температуры на скорость процессов деградации аккумуляторов при циклировании

Температура окружающей среды является одним из самых значительных факторов внешнего воздействия, определяющим длительность работоспособного состояния герметичных аккумуляторов.

На процессы старения аккумуляторов наибольшее влияние оказывает высокая температура, при которой ускоряются все химические реакции (в 2-4 раза на каждые 10 °С), в том числе и ведущие к порче аккумулятора. Влияние температуры повышается с увеличением зарядных токов из-за разогрева аккумуляторов при перезаряде.

При низких температурах относительное понижение емкости кадмиевого электрода при длительном циклировании больше, чем уменьшение емкости оксидно-никелевого электрода, что следует учитывать при работе источника тока в северных широтах. В этом случае при заряде увеличивается опасность выделения водорода.

На срок службы аккумуляторов сильное воздействие оказывает режим эксплуатации: режим и глубина разряда, режим заряда, длительность паузы между зарядом и разрядом при непрерывном циклировании, периоды эксплуатации и хранения. На рисунке 6 показано изменение величины наработки в циклах цилиндрических аккумуляторов стандартной серии в зависимости от глубины разряда.

Рис.6. Наработка герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов при разной глубине разряда

В заключение следует отметить также довольно хорошую устойчивость Ni-Cd аккумуляторов к случайным переразрядам. В этом случае в аккумуляторе выделяется водород, рекомбинация которого очень низка, но при нечастых переразрядах его количество не приводит к разгерметизации, а напряжение аккумулятора при снятии поляризации восстанавливается.

Работоспособность аккумуляторов в режиме постоянного подзаряда
В режиме непрерывного подзаряда герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов обычно обеспечивают ток порядка 0,03-0,05 Сн. Срок эксплуатации при таком режиме зависит как от тока подзаряда, так и от температуры окружающей среды. При повышенной температуре выделение кислорода увеличивается, и это приводит к ускорению деградационных реакций в аккумуляторе.

Для работы в режиме непрерывного подзаряда при температуре в помещении до +50-55 °С многие компании разработали особые серии цилиндрических аккумуляторов с рулонным пакетом электродов, которые имеют гарантированный срок службы не менее 4 лет. В этих аккумуляторах скорректирован состав электролита и предприняты меры к ускорению процесса газопоглощения.

При первом разряде после продолжительного подзаряда емкость аккумулятора как правило несколько ниже, чем у свежезаряженных аккумуляторов, но после нескольких циклов она быстро восстанавливается до прежнего уровня.

2. Измерение скорости заряда и разряда аккумулятора при R б =…. и R н =

Время, мин	U заряда, мВ	I заряда, мА	∆R зар., Ом	U разряда, мВ	I разряда, мА	∆R разр., Ом

Построение зависимости U заряда = f (t) и I заряда = f (t)

 

 

4. Снятие зависимости скорости заряда от величины сопротивления R б

 

Время, мин	U заряда, мВ	I заряда, мА	∆R зар., Ом

 

Построение зависимости U заряда = f (I заряда)

 

Время, мин	U разряда, мВ	I разряда, мА	∆R разр., Ом

 

Построение зависимости U разряда = f (I разряда)