SU1127031A1

SU1127031A1 - Process for determining storage time of chemical source of electric energy

Info

Publication number: SU1127031A1
Application number: SU833587140A
Authority: SU
Inventors: Владимир Кириллович Клещук; Валентин Алексеевич Никольский
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский аккумуляторный институт
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1984-11-30

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ХРАНЕНИЯ }ШМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА (ХИТ), заключающийс в измерении падени его ЭДС в процессе хранени при достижении :та:бш1ьного характе- ; ра ее изменени о т л и ч а ю .щ и йс тем, что, ё целью повьшени точности определени и расширени области применени , предварительно . берут один или более контрольных ис- точников тока из испытуемой партии ХИТ, выбранные источники тока хран т при одной или соответственно нескольких повышенных темпера.турах до потери ими емкости не менее чем на 5% от первоначальной, одновременно из- ., мер ют падение ЭДС в процессе храйени , затем разр жают эти источники определ ют значение оставшейс в них емкости, рассчитыв;шЬт значение коэффициента т. по формуле , ... Г« : .. t;b2-|E;f где ш : пССо/СО ; врем хранени V -го ХИТ где при данной цовьшенной температ-уре хранени ; i.E:lпадение ЭДС J -го ХИТ при данной првьвпенной температуре хранени ; П количество контрол| ных ХЙГ г С; - значение остаточной емкости, полученное после хранени л-го ХИТ при данной повышенной температуре хранени ; 0значение емкости ХИТ до хранени а искомое врем хранени испытуемого источника тока .определ ют по формуле Ю нт -ч| т :2,r 6tt1 El д где Ц - значение емкости, по отношению к которой определ ют врем хранени ; i IE) - падение ЭДС в процессе хра-нени На стабильном участке ее изменени .A METHOD FOR DETERMINING THE STORAGE TIME} OF A SHMIC SOURCE OF CURRENT (HIT), which consists in measuring the drop in its EMF during storage when it reaches: that: It is changed in the first place due to the fact that, in order to improve the accuracy of determining and expanding the field of application, in advance. one or more control current sources are taken from the tested HIT batch, selected current sources are stored at one or several elevated temperatures, respectively. until they lose their capacity by at least 5% from the initial one, at the same time, the EMF drop is measured. in the process of chryning, then these sources are discharged, they determine the value of the capacity remaining in them, calculating the value of the coefficient m. by the formula, ... G ": .. t; b2- | E; f where w: pSSo / CO; the storage time of the V th HIT where at a given storage temperature; i.E: lD is the EMF of the J-th HIT at the given storage temperature; P number of controls | xyg x s; - the value of the residual capacity obtained after storing the lth HIT at this elevated storage temperature; The value of the HIT capacitance before storage and the required storage time of the test current source is determined by the formula J nt-h | t: 2, r 6tt1 El d where C is the value of the capacity with respect to which the storage time is determined; i IE) - drop in emf during storage at a stable area of its change.

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к химическим и точникам тока (ХИТ), и предназначат етс дл определени времени хранени ХИТ. Ери разработке ХИТ, а также при его дальнейшей эксплуатации необход мо знать, какую емкость данный исто ник тока будет иметь в каждый момент хранени . Известен способ, который исполь зуетс дл определений времени хранени ХИТ. По данному способу внача ле определ ют коэффициенты ускорени процессов саморазр да К). Указанный коэффициент показьшает во сколько раз интенсивность саморазр да возрастает при увеличении темп ратуры хранени . Очевидно, что в эт случае врем хранени ХИТ уменьшаетс во столько же раз. Дл этого необходимо хранить при двух температурах большое количество ХИТ с последуннцим их разр дом. После определени коэффициента К искомое врем хранени ХИТ определ ют после хране ни его при повышенной темцературе умножением коэф491циента Кна врем хра нени при повышенной температуре Щ Однако при использовании данного способа безвозвратно тер етс большое количество ХИТ как при определеНИИ К, так и при определении конечного результата -,времени хранени . Кроме того, ХИТ, врем хранени кото рого нужно определить, также должен быть разр жен. Следовательно,этот метод вл етс разрушающим. Наиболее близким к изобретению в л етс способ определени времени хранени ХИТ, основанный на измерени падени ЭДС ХИТ на стабильном Пр молинейном участке ее изменени , а затем определении искомого времени хранени по формуле 0,051 Се ЕО -дС lE лт At где GO электрохимическа емкость, начальное значение ЭДС, В; абсолютна температура. К; температурный коэффициент разр дной емкости, -g- - падение ЭДС за врем изме p&muiktf В/сут. Однако границы применени указанногй способй значительно сужены, поскольку величина l дл многих источников тока при некоторой повышенной температуре хранени обращаетс в нуль и, следовательно, определение 0 по формуле 1) становитс невозможным. Кроме этого, в формуле (1) присутствует посто нный коэффициент, равный- 0,051, который имеет несколько другое значение дл ХИТ иных электрохимических систем. Цель изобретени - повьш1ение точности определени времени хранени источника тока и расширение области применени . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу определени хранени химического источника тока, заключающемус в измерении падени его ЭДС в процессе хранени при достижении стабильного характера ее изменени , предварительно берут -ОДИН или более контрольных источников тока из испытуемой партии ХИТ, выбранные источники тока хран т при одной или соответственно При нескольких повышенных температурах до потери ими емкости не менее чем на 5% от первоначальной, одновременно измер ют падение ЭДС в процессе хранени , затем разр жают эти источники, определ ют значение оставшейс в них емкости, рассчитывают значение коэффициента m по формуле -- .. . -е ссо/со врем хранени -го ХИТ при данной повышенной температуре хранени ; падение ЭДС I тго ШГ при данной повышенной температуре хранени ; количество контрольных ХИТ; значение остаточной емкости , полученное после хранени i-го ХИТ при данной повышенной температуре хранени ; Се - значение емкости-ХЙГ -.. до хранени , искомое врем хранени испытуемого сточника тока определ ют по формуь е Ш Sniirf где Cj - значение емкости, по отношению к которой определ ют врем хранени ; - |Е|- падение ЭДС .в процессе хра . нени на стабильном участке ее изменени . Дл определени времени хранени ХИТ при любой температуре хранени необходимо иметь не менее двух однотипных источников тока: № 1, № 2 Перед определением времени хранени Jx ЩГ 2 необходимо поставить это источник на заданную повьшенную тем пературу хранени Tj, выбранную с т . ким расчетом, чтобы потер емкости источника, через указанное врем хранени была не менее.5% от номиналБной .-Параллельно, с хранением пр указанной температуре замер етс ЭД После заданного времени хранени нс точник тока IP 2 разр жают при заданной температуре (например, при 20°С) и затем рассчитывают значение коэффициента корректировки по формуле ienZfLj enCCo/C;VEo где C(j - значение емкости ХИТ в момент ь 0; врем хранени ХИТ до значени остаточной емкости, равного Е пгщение ЭДС ХИТ за врем д-г 1 хранени л1 ; значение ЭДС ХИТ при 0. Дл большей точности О1феделени коэффициента m4 следует провести хранение другого элемента № 3 при другой повышенной температуре хранени Т и определить его зна1чение по формуле (2) т. А затем вычислить среднее значение m-i i , г, 1 : . После нахождени значени мож но определить врем хранени ХИТ данной электрохиш1ческой системы и конструкции при любой температуре хранени . Дл этого оставшийс исто ник тока № 1 помещают при интересующей нас температуре ив течение вр мени Аь .замер ют падение ЭДС ХИТьЕ вз тое на пр молинейном участке ее изменени , а врем хранени ly до заданной наперед остаточной емкости С у определ ют по формуле mE i CofCO еп2|Е| где С. значение емкости, которое будет иметь ХИТ с падением ЭДС - (Е) после времени хранени И) . . П РИМ е р. Чтобы найти врем хранени конкретного источника тока (обозначим его ХИТ № 3) необходимо вначале определить коэффихщент корректировки m. Дл этого берут и.сточник тока системы окись ртути - кадмий (РКЭ) №. 1 и № 2, источник тока № 1 став т на температуру хранени 363К, а источник тока № 2 - на 348К. В процессе времени хранени посто нню замер ют ЭДС. ЗЗДаютс временем хранени дл РКЭ № 1 10 сут и 3D cyiv дл РКЭ № 2, при котором элемент те-; р ет более 5% емкости в расчете от номинальной. Значение 5% выбира.етгс , исхрд из следуницего. Дл определени коэффициента tY) нео.бходимо, чтобы полученна в результате разр гда после хранени емкость С, отли-; чалась от начальной емкости С на значение больше, чем доверительный ; интервал изменени среднего значени CQ(fiCg), которьй дл большинства ХИТ составл ет около 5%. Таким образом С, С -иСр. После хранени элементов при температурах Т 4 и Т определ ют величины/ Е ., ( Е ( / Ш). itL г i J После этого определ ют значение коэффициента т дл Т и Т- по формуле (2) (табл. 1) 10еп2. 5,5ИО в ) i2il2-3j.. 9,6.. Наход т среднее значение дл т : ТПтигпг , lo-V - 7,6Затем тот источник тока Я 3, врем хранени которого определ ют, хран т при интересующей нас температуре (в примере ) в течение времени, достаточном дл замера падени ЭДС-Е (в примере 30 сут), задаютс значени ем остаточной емкости (0,9Сд ), соЬт , ветствующей времени ох и искомое вре рассчитывают по м хранени формуле М) 7,-10 i-iiil- о- 0,5 лет. еп2.6,8-10 Как следует из таблицы, врем хранени , определ емое на основании изобретени , имеет более близкое значение ко времени, найденному экспериментально , Предлагаемый способ может быть применен к любым электрохимическим системам, так как коэффициент Ич; под бираетс экспериментально дл данлой электрохимической системы при храiнении , например, одного источника тока при одной повышенной тейпературе хранени и другого при другой повышенной температуре. Результаты определени в окись В ср авнении с базовым объектом l методом ускоренных испытаний аккумул торов в зар женно|4 состо нии описанный способ. вл етс неразрушаюпщм , т.е, позвол ет определить врем хранени конкретного источника и затем его использовать по своему назначению. В базовом объекте дл определени времени хранени нужно выдержать источник тока при повышенной температуре и разр дить его, т.е. данный ХИТ уже непригоден дл дальнейшего применени . В этом случае врем хранени оцениваетс толька дл данной партии ХИТ, но не дл конкретного источника тока, как в данном способе. Кроме этого, предг лагаемый.способ позвол ет повысить точность определени времени хранени ХИТ. Это достигаетс введением i коэффициента корректировки ГП;, определ емого путем хранени аналогичного ХИТ при повышенной температуре. ни хранени ХИТ системы ти - кадмийThe invention relates to electrical engineering, in particular to chemical and current points (HIT), and is intended to determine the storage time of a HIT. It is necessary to know what capacity this source of current will have at each moment of storage during the development of the HIT, as well as during its further operation. The known method, which is used to determine the storage time of the HIT. According to this method, the acceleration coefficients of the processes of self-discharge K are first determined. The indicated coefficient shows how many times the intensity of self-discharge increases with an increase in the storage temperature. Obviously, in this case, the storage time of the HIT is reduced by the same amount. To do this, it is necessary to store at two temperatures a large amount of HIT with their subsequent discharge. After determining the coefficient K, the required storage time of the HIT is determined after storage at elevated temperature by multiplying the coefficient of storage K for the storage time at elevated temperature. However, using this method, a large number of HITs are irreversibly lost both at the definition of K and the final result - storage time. In addition, the HIT, the storage time of which needs to be determined, must also be discharged. Therefore, this method is destructive. The closest to the invention is a method for determining the storage time of a HIT based on measuring the drop in EMF of a HIT on a stable linear part of its change, and then determining the desired storage time using the formula 0.051 CE E EO -dC lE Lt At where GO is the electrochemical capacitance, initial value EMF, V; absolute temperature. TO; the temperature coefficient of the discharge capacitance, -g- is the drop in emf over the time of the measurement of p & mu / bV / day. However, the limits of application of this method are significantly narrowed, since the value of l for many current sources at some elevated storage temperature vanishes and, therefore, the determination of 0 by the formula 1) becomes impossible. In addition, in the formula (1) there is a constant coefficient equal to –0.051, which has a slightly different value for the HIT of other electrochemical systems. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the storage time of the current source and expand the scope. The goal is achieved by the fact that according to the method of determining the storage of a chemical current source, which consists in measuring the drop in its electromotive force in the storage process while achieving a stable nature of its change, preliminarily take -ODIN or more control current sources from the tested HIT batch, selected current sources are stored at one or, respectively, at several elevated temperatures until they lose capacity by at least 5% from the initial one, the drop in EMF is measured simultaneously during storage, then the discharge zhayut these sources, determining the value of the remaining capacity in them, the coefficient m calculated by the formula - ... -csso / with the storage time of the HIT at a given elevated storage temperature; a drop in the emf of I sgr at a given elevated storage temperature; the number of control HIT; the value of the residual capacity obtained after storage of the i-th HIT at this elevated storage temperature; Ce is the value of the CGH - .. capacity prior to storage; the required storage time of the test current source is determined by the formula e S Sniirf where Cj is the value of the capacity with respect to which the storage time is determined; - | E | - EMF drop. In the process of storage. on a stable area of its change. To determine the storage time of the HIT at any storage temperature, it is necessary to have at least two current sources of the same type: No. 1, No. 2 Before determining the storage time Jx SchG 2, it is necessary to put this source at a predetermined increased storage temperature Tj selected with t. By calculating that the loss of the source capacity, after a specified storage time was at least .5% of the nominal value. -In parallel, with storage at the specified temperature, the ED is measured. After a specified storage time, the current point IP 2 is discharged at a specified temperature (for example, 20 ° C) and then the value of the correction coefficient is calculated according to the formula ienZfLj enCCo / C; VEo where C (j is the capacitance value of the HIT at time 0; the storage time of the HIT to the value of the residual capacity of the emf HIT during d-g 1 storage l1; the value of emf HIT at 0. For more accurate When the coefficient m4 is decoupled, the other element No. 3 should be stored at another increased storage temperature T and its value should be determined using the formula (2) t. And then calculate the average value mi i, g, 1: After finding the value, you can determine the storage time HIT This electrochemical system and design at any storage temperature. To do this, the remaining source of current No. 1 is placed at the temperature of interest to us and during the time Ai. The EMF of the HIF is measured at the linear portion of its change, and the time ly storing in advance to a predetermined residual capacity C is determined from the formula mE i CofCO ep2 | E | where S. is the value of the capacitance that the HIT will have with a drop in EMF - (E) after the storage time I). . P ROME In order to find the storage time of a particular current source (we denote it HIT No. 3), it is necessary first to determine the correction factor m. To do this, take the current source of the system oxide mercury - cadmium (EEC) no. 1 and no. 2, current source no. 1 is set at a storage temperature of 363K, and current source no. 2 is set at 348K. During the storage time, the emf is measured continuously. RZDs are the storage time for REA No. 1 10 days and 3D cyiv for REA No. 2, at which the element te; Rt more than 5% of the capacity in the calculation of the nominal. The value of 5% of the choice is YTG, ishrd of the following. To determine the coefficient tY) neo, it is necessary that the resulting discharge after storage after storage, C, is different; from the initial capacity C to a value greater than the confidence one; the interval of change in the mean CQ (fiCg), which for most HITs is about 5%. Thus C, S and Sr. After storage of the elements at temperatures T 4 and T, the values of / E are determined, (E (/ Ш). ItL g i J After that, the value of the coefficient t for T and T is determined by formula (2) (Table 1) 5,5IO c) i2il2-3j .. 9.6 .. Find the average value for: TPGTG, lo-V - 7.6Then that current source I 3, whose storage time is determined, is stored at the temperature of interest (in the example) for a time sufficient to measure the drop in EMF-E (in the example 30 days), set the value of the residual capacitance (0.9Sd), soHt, the corresponding time oh and the time searched are calculated by m storage formula is M) 7, -10 i-iiil- o- 0.5 years. en2.6,8-10 As follows from the table, the storage time determined on the basis of the invention has a closer value to the time found experimentally. The proposed method can be applied to any electrochemical systems, since the coefficient Ich; It is chosen experimentally for a danl of an electrochemical system when, for example, one current source is stored at one increased storage temperature and the other at another elevated temperature. Oxide determination results In comparison with the base object l by the method of accelerated testing of batteries in the charged | 4 state described method. is non-destructive, i.e., it allows to determine the storage time of a particular source and then use it for its intended purpose. In the base object, to determine the storage time, it is necessary to sustain the current source at elevated temperature and discharge it, i.e. This HIT is no longer suitable for further use. In this case, the storage time is estimated only for this batch HIT, but not for a particular current source, as in this method. In addition, the proposed method allows to improve the accuracy of determining the storage time of the HIT. This is achieved by introducing the i correction factor Hp; determined by storing a similar HIT at elevated temperature. neither the storage of the HIT system of t - cadmium

Элементы,,используемв1е дл определени коэффициентаThe elements ,, are used to determine the coefficient

56 4,7.10 5,5.10 1056 4.7.10 5.5.10 10

(получено экспериментально )(experimentally obtained)

30thirty

4545

(получено экспериментально )(experimentally obtained)

3,710 9,6.10 Элементы , врем хранени которых нужно определить3,710 9,6.10 Elements whose storage time is to be determined

Иско- Значе- (6,8+1.,7) Среднее 5+3 Isco Value (6.8 + 1., 7) Average 5 + 3

0 нием 10 0 by 10

мое зназадаетчение с 90my knowledge is 90

1.one.

Под № 3 испытывалась парти элементов в количестве 30 шт.Under the number 3 was tested a batch of elements in the amount of 30 pieces.

11270311127031

8 Продолжение таблицы8 Continuation of the table

6±16 ± 1

.7.7

значениеvalue

7,6 10:7.6 10:

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE STORAGE TIME OF A CHEMICAL CURRENT SOURCE (CHIT), which consists in measuring the drop in its EMF during storage upon reaching a stable character _; In order to increase the accuracy of determining and expanding the scope of application, one or more control current sources are preliminarily taken from the tested batch of HIT, the selected current sources are stored at one or several elevated temperatures until they lose capacity by at least 5% of the original, at the same time, they measure the EMF drop during the storage process, then these sources are discharged; determine the value of the remaining ¹ in them: MS ₀ | C; Y storage time of the Х-th HIT at a given elevated storage temperature;

a drop in the EMF of the Х th HIT at a given high storage temperature;

number of control HIT | o the value of the residual capacity, in η A obtained after storage of the i-th HIT at a given elevated storage temperature;

Co ~ the value of the HIT capacitance before storage j and the required storage time of the tested current source is determined by the formula

ГД ^е С * - the value of the capacity in relation to which the storage time is determined; > 1E | - EMF drop during storage in a stable area of its change.