SU746780A1

SU746780A1 - Electric storage battery

Info

Publication number: SU746780A1
Application number: SU742040172A
Authority: SU
Inventors: Валентин Михайлович Лавренов; Борис Иоселевич Центер; Леонид Матвеевич Левинзон; Михаил Бенцианович Гершман
Original assignee: Аккумуляторный Завод "Ленинская Искра"
Priority date: 1974-07-04
Filing date: 1974-07-04
Publication date: 1980-07-07

Description

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АККУМУЛЯТОР(54) ELECTRIC BATTERY

1one

Изобретение относитс к электротехнической промышленности и касаетс вопроса контрол степени зар женности вторичных химических источников тока, в частности щелочных , в процессе их эксплуатации.The invention relates to the electrical industry and concerns the control of the degree of charge of secondary chemical current sources, in particular alkaline ones, during their operation.

Известны герметичные аккумул торы, содержащие пористый дополиительный электрод; одна сторона которого прилегает к сепаратору , а друга обращена в газовую фазу аккумул тора, причем часть пор дополнительного электрода свободна от электролита . В этом аккумул торе сигнал, снимаемый с дополнительного электрода, линейно зависит от парциального давлени кислорода а газовЬй фазе 1.Sealed batteries are known that contain a porous additional electrode; one side of which is adjacent to the separator, and the other side is facing the gas phase of the battery, with part of the pores of the additional electrode free from electrolyte. In this battery, the signal taken from the additional electrode is linearly dependent on the partial pressure of oxygen in the gas phase 1.

Известны также аккумул торы с пористым дополнительным электродом, часть которого контактирует с электролитом, а другай выходит в пространство, заполненное газом 2.Accumulators are also known with a porous additional electrode, part of which is in contact with the electrolyte, and the other goes into a space filled with gas 2.

Известны аккумул торы, в которых дополнительныйГ пористый электрод расположен вплотную к крайнему электроду аккумул тора 3.Batteries are known in which the additional porous electrode is located close to the extreme electrode of the battery 3.

Известен также электрический аккумул тор , содержащий положительный и отрицательный электроды, разделенные двум , сепараторами, избыток электролита и дополнительный электрод, расположенный между двум сепараторами и соединенный через диод с отрицательным электродом 4. с Во всех известных конструкци х аккумул торов дополнительный электрод работает как газовый, т. е. часть пор электрода свободна от электролита. Это возможно достигнуть только в услови х герметичного аккумул тора, имеющего ограниченный объем электролита. Кроме того, известные аккумул торы с дополнительным электродом не позвол ют фиксировать состо ние полной его зар женности в процессе эксплуатации, что отрицательно сказываетс на эскплуатационных характеристиках аккумул тора.An electric battery is also known, containing positive and negative electrodes separated by two separators, an excess of electrolyte and an additional electrode located between two separators and connected via a diode to the negative electrode 4. c In all known battery designs, the additional electrode works as a gas electrode, that is, part of the pores of the electrode is free of electrolyte. This can only be achieved under conditions of a sealed battery with a limited amount of electrolyte. In addition, the known batteries with an additional electrode do not allow to fix the state of its full charge during operation, which negatively affects the battery performance.

В предлагаемом аккумул торе, выполйенном с избытком электролита, дополнительный электрод расположен вплотную к сепаратору, прилегающему к положительному электроду.In the proposed battery, vypolynennogo with an excess of electrolyte, an additional electrode is located close to the separator adjacent to the positive electrode.

20 На фиг. 1 представлен предлагаемый аккумул тор; на фиг. 2 - кривые изменени напр жени на аккумул торе (А) и тока в цепи: дополнительный электрод - отрицательный электрод (Б),взавиеимости от сообщенной при зар де емкости; . 3 - кривые изменени тока в цепи: дополнительный электрод - отрицательный эИёктрод (дл п того (В), п тидес того (Г) И сотого (Д) циклов), от сообщенной при зар де емкости.20 In FIG. 1 shows the proposed battery; in fig. 2 - curves of voltage variation on the battery (A) and the current in the circuit: additional electrode - negative electrode (B), depending on the capacitance imparted during charging; . 3 - curves of current variation in the circuit: additional electrode - negative output (for the fifth (V), the fifth (D) and the hundredth (D) cycles), from the capacitance reported during charging.

В аккумул торе дополнительный электрод работает как жидкостный; т. е. полностью заполнен электролитом. Это позволйёТ использовать его дл регистрации тока выделени кислорода в негерметичном аккумул торе, имеющем избыток электролита .In the battery, the additional electrode works like a liquid; i.e. completely filled with electrolyte. This allows it to be used to record the flow of oxygen in a leaky battery that has an excess of electrolyte.

Аккумул тор (фиг. 1) содержит основные электроды - отрицательный 1 и положительный 2. между сепараторами 3 и 4 установлен дополнительный электрод 5. Последний через сепаратор 4 плотно прижат к положительному электроду 2, а через диод 6 и регистрирующий прибор 7 электрически соединен с отрицательным электродом .The battery (Fig. 1) contains the main electrodes - negative 1 and positive 2. between separators 3 and 4 an additional electrode 5 is installed. The latter, through separator 4, is tightly pressed to positive electrode 2, and through diode 6 and recording device 7 is electrically connected to negative an electrode.

При зар де аккумул тора выдел ющийс на положительном электроде кислород частично ионизируетс на дополнительном электроде. В цепи: дополнительный электрод-отрицательный электрод, протекает ток, величина которого пропорциональна скорости выделени кислорода и, следовательно, степени зар женности положительного электрода .When the battery is charged, the oxygen released at the positive electrode is partially ionized at the additional electrode. In the circuit: an additional electrode-negative electrode, a current flows, the magnitude of which is proportional to the rate of oxygen evolution and, therefore, the degree of positive electrode charge.

При полной зар женности положительного электрода ток ионизации на дополнительном электроде будет максимальным, так как в этом случае весь зар дный ток расходуетс на выделение кислор ода.When the positive electrode is fully charged, the ionization current at the additional electrode will be maximum, since in this case the entire charge current is spent on the release of oxygen.

Таким образом, величина сигнала через регистрирующий прибор в цепи: дополнительный электрод-отрицательный электрод, позвол ет однозначно судить о полноте зар женности аккумул тора.Thus, the magnitude of the signal through the registering device in the circuit: an additional electrode-negative electrode, makes it possible to unambiguously judge the completeness of the battery charge.

Дл исключени ложного сигнала, св заИнЬгб сёыделением водорода на допол ййтельном электроде при зар де аккумул тора , в цепь: дополнительный электрод-отрицательный электрод, включен диод. При прохождении тока через диод потенциал дополнительного электрода сдвигаетс на 0,51 ,0 В положительнеё потенциала отрицатёЛКйого , исключа тем самым вй1деление водОрШа,а следовательно, и ложного сигнала .To eliminate a spurious signal, due to the discharge of hydrogen at an additional electrode during charging a battery, in the circuit: an additional electrode-negative electrode, a diode is connected. With the passage of current through the diode, the potential of the additional electrode is shifted by 0.51, 0 V to the positive potential of the negative, thereby eliminating the distribution of water, and hence the spurious signal.

Вспомогательный электрод, работающий в режиме предельного тока ионизации кислорода , может быть выполнен из любого электропровод щего материала, устойчйвОТОв щелочи или кислоте соответственно . ЕЦёлЪЧйоТб или КМСлотного аккумул тора . Дл щелочного аккумул тора вспомогательный электрод выполн етс , например . Из никел , угл или платины; дл кислотного - из угл и платины.The auxiliary electrode operating in the mode of limiting the current of ionization of oxygen can be made of any electrically conductive material, the stability of alkali or acid, respectively. ЕЦёлЬЧойоТб or КМСлотного battery. For an alkaline battery, an auxiliary electrode is performed, for example. Nickel, coal or platinum; for acidic, from coal and platinum.

Работу аккумул тора с дополнительным электродом рассмотрим на примере никельКадмиевого ламельного аккумул тора с электродом-датчиком, выполненным из пористой никелевой основы.We consider the operation of a battery with an additional electrode on the example of a nickel-cadmium lamella battery with a sensor electrode made of a porous nickel base.

. На фиг. 2 изображены кривые изменени напр жени на аккумул торе (А) и тока цепи: дополнительный электрод-отрицаi тельный электрод (Б). Номинальна емкость аккумул тора (С) - 350 ач, зар дный ток составл ет величину, равную С/4.. FIG. Figure 2 shows the curves of the voltage variation on the battery (A) and the current of the circuit: an additional electrode-negative electrode (B). The nominal capacity of the battery (C) is 350 Ah, the charging current is equal to C / 4.

В начале зар да (область а), когда генераци кислорода на положительном электроде аккумул тора практически отсутствует , отсутствует ток в цепи с дополнительным электродом. По мере роста скорости выделени кислорода на положительном электроде в процессе зар да аккумул тора 0 (область б) растет скорость ионизации кислорода на вспомогательном электроде, т. е. ток в цепи: дополнительный электрод-отрицательный электрод, достига своего максимального значени (область в) при сообщении полностью разр женному аккумул тору примерно 150% от номинальной емкости (1,5С), что соответствует его полной зар женности.At the beginning of the charge (region a), when the generation of oxygen on the positive electrode of the battery is practically absent, there is no current in the circuit with an additional electrode. As the rate of oxygen evolution at the positive electrode increases during battery 0 charge (area b), the ionization rate of oxygen at the auxiliary electrode increases, i.e. the current in the circuit: the additional electrode-negative electrode reaches its maximum value (area c) when a fully discharged battery communicates, approximately 150% of the nominal capacity (1.5 ° C), which corresponds to its full charge.

Стабильность сигнала в цепи: дополнительный электрод-отрицательный электрод, в процессе эксплуатации аккумул тора показана на фиг. 3, где изображены кривые изменени тока в цепи с вспомогательным электродом от сообщенной при зар де емкости дл п того (крива В), п тидес того (крива Г) и сотого (Крива Д) циклов. Небольщое расхождение между кривыми св зано с различной степенью разр женности аккумул тора.The stability of the signal in the circuit: an additional electrode-negative electrode, during operation of the battery is shown in FIG. 3, where the curves of the current variation in the circuit with the auxiliary electrode from the capacitance reported for charging the fifth (curve C), the fifth (curve D) and the hundredth (curve D) cycles are shown. The small discrepancy between the curves is due to the varying degree of battery discharge.

0 Информаци о полной зар Ленности аккумул тора дает возможность своевременно отключить его из зар да, что позвол ет устранить доразр ды, существенно упростить уход за аккумул торами и увеличить срок службы.0 Information about the full charge of the battery allows you to turn it off in time from the charge, which allows you to eliminate the batteries, greatly simplify the maintenance of the batteries and increase the service life.

Claims

Invention Formula

An electric battery containing the positive and negative electrodes separated by two separators, an excess of electrolyte and an additional electrode located between the two separators and connected via a diode to a negative electron, characterized in that, in order to determine the full charge of the battery during operation and Improving its performance characteristics, the additional electrode is located close to the separator adjacent to the positive electrode. Information sources,

taken into account in the examination

1. The patent of France No. 2058623, cl. H 01 w 1/00. 1971.5

5. 4 /.

g

f J- J J2. Japanese Patent No. 307, Cl. 57 C 2 ser. 4, Sat 1813, 1971.

3. Japanese patent number 25713, ser 4 sat. 1436, 1968.

4. The patent of Germany No. 1496344, cl. 21 to 45/04 1971.

- f77A