DE3507223A1

DE3507223A1 - Verfahren zum laden von akkumulatoren in zwei ladephasen

Info

Publication number: DE3507223A1
Application number: DE19853507223
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr. 3000 Hannover Maier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1986-09-04

Description

Beschreibung: t'Verfahren zum Laden von Akkumulatoren in zwei Ladephasen" Beschreibung Verfahren zum Laden von Akkumulatoren in zwei Ladephasen Einleitung: Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Laden von Akkumulatoren bei dem die Grenzströme der Ladungsaufnahme der Elektroden berücksichtigt werden.
Stand der Technik: Es sind zwar Verfahren bekannt, bei denen die Gaserzeugung an den Elektroden und die damit korrelierte Temperaturerhöhung zur Steuerung der Ladephase benützt werden.
Mängel: Das Problem aller gaskontrollierten Ladegeräte besteht darin, daß die Ladegase (Wasserstoff und Sauerstoff) in den seltensten Fällen im stöchiometrischen Verhältnis (Wasserstoff : Sauerstoff = 2 :1) auftreten. Die Ursache für dieses Verhalten, ist durch den unterschiedlichen Ladewirkungsgrad der positiven- und negativen elektrode ((t+< ) ) gegeben.
Eine weitere Ursache ist die höhere Selbst entladung der negativen elektrode.
Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzuwenden das diesen Nachteil vermeidet.
Lösung: Das Verfahren nach der Erfindung beruht darauf, daß merkliche Gasentwicklung während d<S Ladevorganges erst dann eintritt, wenn 85 % der vorher entnommenen Ladungsmenge nachgeladen sind. Diese 85 ,' der vorher entnommenen Ladungsmenge können mit dem maximalen Ladestrom 1 (bedingt durch die Dimensionierung max des Ladegerätes) nachgeladen werden, weil in diesem Bereich I wesentlich kleiner ist als der Ladegrenzstrom der Elektrodenreaktionen: (Die Zeichnung in Fig. 1, zeigt Ladeströme, Ladezeit und Ladephase) II = Imax 9 IgrPb (Grenzatrom negative Elektrode) II = Imax « 1grPbO2 (Grenzstrom positive Elektrode) Sind 85 % der vorher entnommenen Ladungsmenge nachgeladen, so wird Imax gleich dem Grenzstrom der positiven Elektrodenreaktion: II = 1max = IgrPb (Grenzstrom negative Elektrode) II = Imax = IgrPbO2 (Grenzstrom positive Elektrode) Für den Grenzstrom einer Elektrodenreaktion gilt das Exponent gesetz: I* = IgrPb = Io # e -k1#t (Grenzstrom negative Elektrode) 1 : Anfangsgrenzstrom für t = 0 o k1 : batteriespezifische Konstante (Funktion vom Batterietyp und Kapazität) t : Zeit 1 : lektrodengrenzstrom Für herkömmliche Ladegeräte ist nun ImaX wesentlich kleiner als Io Im ersten Bereich der Ladephase (t#tng) ist der Ladestrom ImaX kleiner als der Ladegrenzstrom der Elektroden.
Im weiteren Verlauf des Ladevorganges ( t#tng ) muß nun der zugeführte Ladestrom II dem Ladegrenzstrom der positiven Elektrode angepaßt werden.
Dies kann durch folgende mathematische Beziehung erfolgen: II : maximaler Ladestrom des Ladegerätes k2 : batteriespezifische Konstante (Funktion vom Batterietyp und Kapazität) tng : Ladezeit mit ImaX = II, bis zur Nachladung von 85 ffi der vorher entnommenen Ladungsmenge t : Ladezeit Für die beiden Ladephasen gilt somit: I@ = II = Imax Bereich I tf tng Bereich II t > tng Der Ladevorgang ist abgeschlossen, wenn I =I ist (IE: Erhaltungsladestrom).
Eine weitere Möglichkeit den Ladestrom dem jeweiligem Elektrodengrenzstrom anzupassen besteht darin, daß der Ladestrom nach Abschluß der ersten Ladephase zu Beginn der zweiten Ladephase auf den Wert IIIB gleich dem halben Wert des Ladestomes II abgesetzt wird. Jeweils nach erneutem erreichen des Ladegrenzstromes wird der Ladestrom wieder um die Hälfte herabgesetzt, bis der Ladestrom den inert des brnalungsladestromes IE erreicht.
- Leerseite --

Claims

Erfindungsmeldung: Verfahren zum Laden von Akkumulatoren in zwei Ladephasen" Patentansprüche 1. Verfahren zum Laden von Akkumulatoren, welches aus zwei Ladephasen besteht, wobei in erster Ladephase der Ladestrom im wesentlicher. konstant bleibt und in der zweiten Ladephase nach einer abfallenden Funktion über der Zeit verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Ladephase der Strom (II) bis zum Brreichen eines Wertes von 85 O,o1 der vorher entnommenen Ladungsmenge eingeladen wird und daß in der zweiten Ladephase der Strom (IIIA, IIIB) so weit herabgesetzt wird, bis er die Höhe des Selbstentladestromes (I) 1E> erreicht hat, wobei der Ladestrom (IIIA, IIIB) stets unterhalb des Grenzstromes der Ladungsaufnahme der Elektroden bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weiten Ladephase nach der Funktion herabgesetzt wird, wobei die Konstante k2 vom Batterietyp abhängig ist und die Zeitangabe ( t - tng) dem Zeitverlauf nach der ersten Ladephase entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ladestrom IIIB zu Beginn der zweiten Ladephase der Hälfte des Ladestromes II entspricht und jeweils nach Erreichen des Ladegrenzstromes um die Hälfte herabgesetzt wird.