6. Влияние режимов разряда на емкость аккумулятора. Формула Пекерта

Емкость аккумулятора сильно зависит от режима разряда. При больших токах разряда она падает в несколько раз по сравнению с разрядом током 20-часового режима разряда. Чем больше разрядный ток, тем меньше время разряда и емкость аккумуляторов. Номинальную емкость стационарные аккумуляторы отдают при 10-часовом режиме разряда.

Формула Пекерта

С=Iⁿ T – емкость Пекерта где n=экспонента Пекерта, чем больше n, тем меньше способность аккумулятора отдавать полную емкость при увеличении нагрузки

n= log(T2/T1)/log(I1/I2) >1

7. Отдача аккумулятора по емкости и энергии, внутреннее сопротивление.

Отдача по емкости – отношение количества электричества в Ач, отданного аккумулятором при разряде, к количеству электричества, полученному аккумулятором при заряде. Если Iз и Ip = const то .

Среднее значение коэффициента отдачи по емкости равняется 0,84-0,9.

Отдачей по энергии или КПД – отношение эл. энергии, отданной аккумулятором при разряде, к эл энергии полученной при заряде. Среднее значение КПД 0,65-0,7.

Внутреннее сопротивление постоянному току незначительно, тем меньше, чем больше поверхность пластин. Т.к. плотность электролита и вещества пластин во время заряда и разряда изменяются, то и внутреннее сопротивление изменяется. Для уменьшения внутреннего сопротивления используются пористые пластины.

8. Саморазряд аккумуляторов, поляризация электродов.

Саморазрядом называют снижение емкости аккумуляторов при разомкнутой внешней цепи. Это явление вызвано окислительно-восстановительными процессами, самопроизвольно протекающими как на отрицательном, так и на положительном электродах. Может возникать также, когда аккумулятор снаружи загрязнен или залит электролитом, водой или другими жидкостями, которые создают возможность разряда через электропроводную пленку, находящуюся между полюсными выводами аккумулятора или его перемычками. В процессе эксплуатации саморазряд не остается постоянным и резко усиливается к концу срока службы. Для снижения саморазряда необходимо использовать возможно более чистые материалы для производства аккумуляторов, уменьшать количественное содержание легирующих элементов в аккумуляторных сплавах, использовать только чистую серную кислоту и дистиллированную воду. С = (Q1–Q2)/t Q1-до начала хранения Q2 – в конце хран

Различают 2 основных виде поляризации: концентрационную и химическую. Концентрационная вызывается изменением концентрации потенциалоопределяющих ионов в приэлектродном пространстве, выделяемых в результате электродного процесса, и характерна для больших плотностей тока. Химическая вызывается земедленностью одной из стадий электродного процесса и проявляется при малых плотностях тока. Чем больше разница электродных потенциалов в состоянии равновесия и меньше значение поляризаций электродов, тем более высоким разрядным напряжением будет обладать химический источник электрической энергии.

9. Перспективные аккумуляторы, их устройство, характеристики, конструкции.

Малоуходные кислотно-свинцовые аккумуляторы требуют незначительного ухода, и герметезированные или необслуживаемые АКБ. Тредуют доливки воды раз в 2-6 лет. Имеют возможность заливки электролита с некоторым запасом, прозрачный корпус позволяет контролировать его уровень. Используются специальные клапана для пропускания газов, но удержания жидкости для уменьшения расхода электролита. Возможно использование пробок содержащих металл для конденсации жидкостей. Достоинства: большой срок службы.

Герметизированные свинцово-кислотные являются необслуживаемыми, имеют герметичный корпус. Преимуществом является то, что они могут быть установлены в одном помещении с работающим персоналом, невысокая стоимость, малый саморазряд. Недостатки: малая емкость, очень чувствительны к глубоким циклам разряда.

Герметичные никель-кадмиевые предназначены для больших токов нагрузки. Дают высокую стабильность напряжения. «+» пластина – гидроксид никеля, «–» – гидроксид кадмий. Данный аккумулятор характерен высоким саморазрядом.

Никель-металлогидридный аккумуляторы подвержены эффекту памяти в меньшей степени, чем Ni-Cd. Однако по ряду параметров Ni-MH аккумуляторы все еще проигрывают никель-кадмиевым.1) они выдерживают всего лишь до 500 циклов заряда/разряда. 2) у них более высокий саморазряд: до 10% за первые сутки и до 30% за месяц. 3) заряжаются они, как правило, в 2 раза дольше. 4) стоят Ni-MH аккумуляторы дороже.

Литий-ионный наиболее перспективны. Такие аккумуляторы обладают на 20-30% большей емкостью, чем Ni-MH того же размера. Саморазряд за первые сутки составляет менее 1%, а за месяц — менее 10%. У Li-Ion аккумуляторов отсутствует эффект памяти. Хотя Li-ion аккумуляторы выдерживают до 1000 циклов заряда/разряда, однако они теряют емкость с течением времени.

Литий-полимерные основаны на использовании твердого электролита на полимерной основе. Данная технология имеет низкую цену. Аккумуляторы имеют высокую плотность энергии. Возможность изготовления аккумуляторов любой формы. Li-pol аккумуляторы могут работать в широком диапазоне температур. Недостатком является то, что он не допускает больших разрядных токов.