Батареялардың негізгі принциптері мен терминологиясы （1）

Негізгі принциптері мен терминологиясы Баккумуляторлар

1. Батарея дегеніміз не?

Батареялар энергияны түрлендіруге және сақтауға арналған құрылғы болып табылады. Ол реакция арқылы химиялық энергияны немесе физикалық энергияны электр энергиясына айналдырады. Батареялардың әртүрлі энергия түрлендіруіне сәйкес оларды химиялық батареялар және физикалық батареялар деп бөлуге болады.

Химиялық батарея немесе химиялық қуат көзі - бұл химиялық энергияны электр энергиясына түрлендіретін құрылғы. Ол сәйкесінше оң және теріс электродтарды құрайтын әртүрлі компоненттері бар екі түрлі электрохимиялық белсенді электродтардан тұрады. Электролит ретінде орта өткізгіштігін қамтамасыз ете алатын химиялық зат қолданылады. Сыртқы тасымалдаушыға қосылған кезде, ол ішкі химиялық энергияны түрлендіру арқылы электр энергиясын береді.

Физикалық батарея - физикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін құрылғы.

2. Негізгі және қосымша батареялардың қандай айырмашылықтары бар?

Негізгі айырмашылық - белсенді заттардың айырмашылығы. Екінші батареялардағы белсенді заттар қайтымды, ал бастапқы батареялардағы белсенді заттар қайтымды емес. Бастапқы аккумулятордың өздігінен зарядсыздануы екінші батареяға қарағанда әлдеқайда аз, бірақ ішкі кедергісі екінші батареяға қарағанда әлдеқайда үлкен, нәтижесінде жүктеме сыйымдылығы төмендейді. Бұған қоса, негізгі батареяның массасы мен көлемінің меншікті сыйымдылығы жалпы қайта зарядталатын батареядан үлкенірек.

3. Никель-металл гидридті аккумулятордың электрохимиялық принципі қандай?

Никель-металл гидридті аккумулятор оң электрод ретінде Ni оксидін, теріс электрод ретінде сутегі сақтайтын металды және электролит ретінде сілтілі ерітіндіні (негізінен KOH) пайдаланады. Никель-металл гидридті аккумуляторды зарядтау кезінде:

Оң электродтық реакция: Ni (OH) 2+OH - → NiOOH+H2O e-
Теріс реакция: M+H2O+e - → MH+OH-
Никель-металл гидридті аккумулятор заряды таусылғанда:
Оң электродтық реакция: NiOOH+H2O+e - → Ni (OH) 2+OH-
Теріс реакция: MH+OH - → M+H2O+e-

4. Литий-ионды батареялардың электрохимиялық принципі қандай?

Литий-ионды батареялардың оң электродының негізгі құрамдас бөлігі LiCoO2, ал теріс электрод негізінен C. Зарядтау кезінде,
Оң электродтық реакция: LiCoO2 → Li1-xCoO2+xLi++xe-
Теріс реакция: C+xLi++xe - → CLix
Жалпы батарея реакциясы: LiCoO2+C → Li1-xCoO2+CLix
Жоғарыда аталған реакцияның кері реакциясы разряд кезінде пайда болады.

5.Батареялар үшін жиі қолданылатын стандарттар қандай?

Жалпы батарея IEC стандарты: Никель-металл гидридті батарея стандарты IEC61951-2:2003; Литий-ионды батарея өнеркәсібі әдетте UL немесе ұлттық стандарттарға сәйкес келеді.
Батареяның жалпы ұлттық стандарты: никель-металл гидридті аккумулятордың стандарты GB/T15100_ 1994, GB/T18288_ 2000; Литий батареялары үшін стандарт GB/T10077_ 1998, YD/T998_ 1999, GB/T18287_ 2000 болып табылады.
Сонымен қатар, аккумуляторларға арналған жиі қолданылатын стандарттарға аккумуляторларға арналған жапондық JIS C өнеркәсіптік стандарты да кіреді.
IEC, Халықаралық электротехникалық комиссия — ұлттық электротехникалық комиссиялардан тұратын дүниежүзілік стандарттау ұйымы. Оның мақсаты – әлемдік электротехникалық және электронды өрістерді стандарттауды ілгерілету. IEC стандарттарын Халықаралық электротехникалық комиссия тұжырымдайды.

6. Никель-металл гидридті аккумулятордың негізгі құрылымдық бөліктері қандай?

Никель-металл гидридті аккумулятордың негізгі компоненттері: оң пластина (никель оксиді), теріс пластина (сутегі сақтау қорытпасы), электролит (негізінен KOH), диафрагма қағазы, тығыздағыш сақина, оң қақпақ, батарея қабығы және т.б.

7. Литий-ионды батареялардың негізгі құрылымдық бөліктері қандай?

Литий-ионды аккумулятордың негізгі компоненттері: батареяның жоғарғы және төменгі қақпақтары, оң пластина (белсенді материал - литий оксиді кобальт оксиді), диафрагма (арнайы композиттік пленка), теріс пластина (белсенді материал). көміртек), органикалық электролит, аккумулятор қабығы (болат қабықшасы және алюминий қабығы болып бөлінеді) т.б.

8. Аккумулятордың ішкі кедергісі дегеніміз не?

Бұл жұмыс кезінде аккумулятордың ішкі бөлігінен өтетін токтың кедергісін білдіреді. Ол екі бөліктен тұрады: омдық ішкі кедергі және поляризацияның ішкі кедергісі. Аккумулятордың үлкен ішкі кедергісі батареяның зарядсыздануының жұмыс кернеуінің төмендеуіне және разрядтың қысқаруына әкелуі мүмкін. Ішкі кедергінің өлшеміне негізінен аккумулятор материалы, өндіру процесі және батарея құрылымы сияқты факторлар әсер етеді. Бұл батарея өнімділігін өлшеудің маңызды параметрі. Ескерту: Стандарт әдетте заряд күйіндегі ішкі кедергіге негізделген. Батареяның ішкі кедергісін өлшеу үшін мультиметрдің ом диапазонын пайдаланбай, арнайы ішкі қарсылық өлшегіш арқылы өлшеу қажет.

9. Номиналды кернеу дегеніміз не?

Аккумулятордың номиналды кернеуі қалыпты жұмыс кезінде көрсетілетін кернеуді білдіреді. Екінші реттік никель-кадмий никель-металл гидридті аккумулятордың номиналды кернеуі 1,2 В; Екінші литий батареясының номиналды кернеуі 3,6 В.

10. Ашық тізбектегі кернеу дегеніміз не?

Ашық тізбектегі кернеу жұмыс істемейтін күйде тізбек арқылы өтетін ток болмаған кезде батареяның оң және теріс полюстері арасындағы потенциалдар айырмасын білдіреді. Жұмыс кернеуі, сондай-ақ терминал кернеуі деп аталады, батареяның жұмыс күйі кезінде тізбекте ток болған кезде оның оң және теріс полюстері арасындағы потенциалдар айырмасын білдіреді.

11. Аккумулятордың сыйымдылығы қандай?

Батареяның сыйымдылығын тақтайша сыйымдылығы мен нақты сыйымдылыққа бөлуге болады. Батареяның зауыттық сыйымдылығы аккумуляторды жобалау және өндіру кезінде белгілі бір разряд жағдайында батареяның электр қуатының ең аз мөлшерін разрядтауын қамтамасыз етуді немесе кепілдікті білдіреді. IEC стандарты Ni Cd және никель-металл гидридті аккумулятордың сыйымдылығы 0,1С температурада 16 сағат бойы зарядталғанда және 20 ℃ ± 5 ортада 0,2С-тен 1,0 В-қа дейін зарядсызданған кезде разрядталған электр энергиясының мөлшері екенін қарастырады. ℃, C5 түрінде көрсетілген. Литий-ионды аккумуляторлар үшін қалыпты температура, тұрақты ток (1С) - тұрақты кернеуді (4,2В) бақылаудың зарядтау жағдайында 3 сағат бойы зарядтау қажет, содан кейін оның Зауыт тақтасының сыйымдылығы ретінде 0,2C-ден 2,75В-қа дейін разрядталады. Аккумулятордың нақты сыйымдылығы негізінен зарядсыздандыру жылдамдығы мен температурасына әсер ететін белгілі бір разряд жағдайларындағы аккумулятордың нақты сыйымдылығына жатады (қатты айтқанда, батареяның сыйымдылығы зарядтау және разрядтау шарттарын көрсетуі керек). Батарея сыйымдылығының өлшем бірліктері Ах, мАч (1Ач=1000мАч)

12. Аккумулятордың қалдық разрядтық сыйымдылығы қандай?

Қайта зарядталатын аккумулятор үлкен токпен (мысалы, 1С немесе одан жоғары) зарядсызданған кезде, шамадан тыс токтан туындаған ішкі диффузия жылдамдығының «тартылатын әсері» салдарынан, сыйымдылықты толығымен зарядтау мүмкін болмаған кезде батарея терминалдық кернеуге жетті, және 1,0 В/дана (никель-кадмий және никель-металл гидридті батарея) және 3,0 В/дана (литий батареялары) қалдық сыйымдылық деп аталмайынша, шағын токпен (мысалы, 0,2С) разрядтауды жалғастыра алады.

13. Разрядтық платформа дегеніміз не?

Никельді сутекті қайта зарядталатын батареялардың разрядтық платформасы әдетте белгілі бір разрядтық жүйеде зарядсызданған кезде батареяның жұмыс кернеуі салыстырмалы түрде тұрақты болатын кернеу диапазонын білдіреді. Оның мәні разрядтық токпен байланысты, ал ток неғұрлым үлкен болса, соғұрлым оның мәні төмен болады. Литий-ионды батареялардың разрядтық платформасы әдетте кернеу 4,2 В және ток тұрақты кернеуде 0,01С төмен болғанда зарядтауды тоқтатады, содан кейін разряд тоғының кез келген жылдамдығында 3,6 В дейін разрядтау үшін оны 10 минутқа қалдырады. Бұл батареялардың сапасын өлшеудің маңызды стандарты.

Батарея идентификациясы

14. IEC ережелеріне сәйкес қайта зарядталатын батареяларды идентификациялау әдісі қандай?

IEC стандартына сәйкес никель-металл гидридті аккумулятордың идентификациясы бес бөліктен тұрады.
01) Батарея түрі: HF және HR никель-металл гидридті батареяны білдіреді
02) Батарея өлшемі туралы ақпарат: дөңгелек батареялардың диаметрі мен биіктігін, биіктігін, енін, қалыңдығын және қиғаш сызықтармен бөлінген шаршы батареялардың сандық мәндерін қоса алғанда, бірлік: мм
03) Разряд сипаттамасының таңбасы: L 0,5С шегінде разрядтық токтың сәйкес жылдамдығын білдіреді
M 0,5-3,5С шегінде разрядтық токтың сәйкес жылдамдығын білдіреді
H 3,5-7,0С шегінде разрядтық токтың сәйкес жылдамдығын білдіреді
X батареяның 7C-15C жоғары разрядтық токта жұмыс істей алатындығын көрсетеді
04) Жоғары температура батареясының таңбасы: Т арқылы көрсетілген
05) Батарея қосылым бөлігінің көрінісі: CF қосылым бөлігін білдіреді, HH батареяны тарту сериясы қосылым бөлігі үшін пайдаланылатын қосылым бөлігін білдіреді және HB батарея жолағын параллель сериялы қосу үшін пайдаланылатын қосылым бөлігін білдіреді.
Мысалы, HF18/07/49 ені 18 мм, қалыңдығы 7 мм және биіктігі 49 мм болатын шаршы никель-металл гидридті аккумуляторды білдіреді,
KRMT33/62HH разряд жылдамдығы 0,5C-3,5 арасындағы никель-кадмий батареясын білдіреді. Жоғары температуралық сериялы бір батареяның (қосқышсыз) диаметрі 33 мм және биіктігі 62 мм.

IEC61960 стандартына сәйкес қайталама литий батареяларының идентификациясы келесідей:
01) Батареяның идентификациялық құрамы: 3 әріптен кейін 5 сан (цилиндрлік) немесе 6 сан (шаршы).
02) Бірінші әріп: Аккумулятордың теріс электрод материалын көрсетеді. I - кірістірілген батареясы бар литий ионын білдіреді; L - литий металл электроды немесе литий қорытпасының электродты білдіреді.
03) Екінші әріп: Аккумулятордың оң электрод материалын көрсетеді. C - кобальт негізіндегі электрод; N - никель негізіндегі электрод; M - марганец негізіндегі электрод; V - ванадий негізіндегі электрод.
04) Үшінші әріп: батареяның пішінін білдіреді. R - цилиндрлік аккумуляторды білдіреді; L - шаршы батареяны білдіреді.
05) Нөмір: Цилиндрлік батарея: 5 саны сәйкесінше аккумулятордың диаметрі мен биіктігін білдіреді. Диаметрдің өлшем бірлігі – миллиметр, ал биіктік бірлігі – миллиметрдің оннан бір бөлігі. Кез келген өлшемнің диаметрі немесе биіктігі 100 мм-ден үлкен немесе оған тең болғанда, екі өлшем арасына диагональды сызық қосу керек.
Шаршы батарея: 6 сан батареяның қалыңдығын, енін және биіктігін миллиметрмен көрсетеді. Үш өлшемнің кез келгені 100 мм-ден үлкен немесе оған тең болса, өлшемдер арасына диагональды сызық қосу керек; Егер үш өлшемнің кез келгені 1 мм-ден аз болса, миллиметрдің оннан бір бөлігімен өлшенетін осы өлшемнің алдына «t» әрпін қосыңыз.
Мысалы, 

ICR18650 оң электрод материалы кобальт, диаметрі шамамен 18 мм және биіктігі шамамен 65 мм болатын цилиндрлік екінші реттік литий-ионды батареяны білдіреді.
ICR20/1050.
ICP083448 оң электрод материалы кобальт, қалыңдығы шамамен 8 мм, ені шамамен 34 мм және биіктігі шамамен 48 мм болатын төртбұрышты қайталама литий-ионды батареяны білдіреді.
ICP08/34/150 оң электрод материалы кобальт, қалыңдығы шамамен 8 мм, ені шамамен 34 мм және биіктігі шамамен 150 мм болатын төртбұрышты қайталама литий-ионды батареяны білдіреді.

15. Батареяларға арналған орама материалдары қандай?

01) Кептірмейтін мезон (қағаз), мысалы, талшықты қағаз және екі жақты таспа
02) ПВХ пленкасы және тауар белгісі бар түтік
03) Байланыстырушы бөлік: тот баспайтын болаттан жасалған табақ, таза никель табақ, никель жалатылған болат парақ
04) Қорғасын бөлігі: тот баспайтын болаттан жасалған бөлік (дәнекерлеу оңай)   Таза никель парағы (мықтап дәнекерленген)
05) Штепсельдік айыр түрі
06) Температураны реттейтін қосқыштар, артық токтан қорғағыштар және токты шектейтін резисторлар сияқты қорғаныс құрамдастары
07) Қораптар, жәшіктер
08) Пластикалық қабықтар

16. Батареяны орау, біріктіру және дизайнның мақсаты қандай?

01) Эстетика және бренд
02) Батарея кернеуінің шектелуі: Жоғары кернеуді алу үшін бірнеше батареяларды тізбектей қосу керек
03) Қысқа тұйықталуды болдырмау және оның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін батареяны қорғаңыз
04) Өлшемдік шектеулер
05) Тасымалдау оңай
06) Арнайы функцияларға арналған дизайн, мысалы, гидроизоляция, арнайы сыртқы дизайн және т.б.

Батарея өнімділігі және тбағалау

17. Екінші реттік батареялардың жұмысының негізгі аспектілері қандай?

Негізінен кернеу, ішкі кедергі, сыйымдылық, энергия тығыздығы, ішкі қысым, өздігінен разряд жылдамдығы, цикл мерзімі, тығыздау өнімділігі, қауіпсіздік көрсеткіштері, сақтау өнімділігі, сыртқы түрі және т.б. басқа факторларға шамадан тыс зарядтау, шамадан тыс зарядтау, коррозияға төзімділік және т.б. кіреді.

18. Батареялардың сенімділігін тексеру элементтері қандай?

01) Циклдың қызмет ету мерзімі
02) Әртүрлі жылдамдықтағы разряд сипаттамалары
03) Әртүрлі температурадағы разряд сипаттамалары
04) Зарядтау сипаттамалары
05) Өздігінен разрядтау сипаттамалары
06) Сақтау сипаттамалары
07) Артық разряд сипаттамалары
08) Әртүрлі температурадағы ішкі кедергі сипаттамалары
09) Температураның айналу сынағы
10) Түсіру сынағы
11) Діріл сынағы
12) Сыйымдылықты тексеру
13) Ішкі кедергі сынағы
14) GMS тестілеу
15) Жоғары және төмен температураның әсер ету сынағы
16) Механикалық әсерге сынау
17) Жоғары температура мен ылғалдылықты сынау

19. Батареялардың қауіпсіздік сынау элементтері қандай?

01) Қысқа тұйықталу сынағы
02) Артық зарядтау және разряд сынақтары
03) Кернеуге төзімділік сынағы
04) Соққыға сынау
05) Діріл сынағы
06) Қыздыру сынағы
07) Өртке қарсы сынақ
09) Температураның айналу сынағы
10) Тамшылатып зарядтау сынағы
11) Еркін құлау сынағы
12) Төмен қысымды аймақты сынау
13) Мәжбүрлі разряд сынағы
15) Электрлік қыздыру пластинасын сынау
17) Термиялық соққыға сынау
19) Акупунктура сынағы
20) Қысу сынағы
21) Ауыр заттың әсер ету сынағы

20. Жалпы зарядтау әдістері қандай?

Никель-металл гидридті аккумуляторды зарядтау режимі:
01) Тұрақты токпен зарядтау: бүкіл зарядтау процесі кезіндегі зарядтау тогы белгілі бір мән болып табылады, бұл ең көп таралған әдіс;
02) Тұрақты кернеуді зарядтау: зарядтау процесі кезінде зарядтау қоректендіру көзінің екі ұшы да тұрақты мәнді сақтайды, ал батарея кернеуі жоғарылаған сайын тізбектегі ток біртіндеп азаяды;
03) Тұрақты ток және тұрақты кернеуді зарядтау: Батарея алдымен тұрақты токпен (CC) зарядталады. Аккумулятордың кернеуі белгілі бір мәнге көтерілгенде, кернеу өзгеріссіз қалады (CV), ал тізбектегі ток өте аз мәнге дейін төмендейді, ақырында нөлге ұмтылады.
Литий батареяларын зарядтау әдісі:
Тұрақты ток және тұрақты кернеуді зарядтау: Батарея алдымен тұрақты токпен (CC) зарядталады. Аккумулятордың кернеуі белгілі бір мәнге көтерілгенде, кернеу өзгеріссіз қалады (CV), ал тізбектегі ток өте аз мәнге дейін төмендейді, ақырында нөлге ұмтылады.

21. Никель-металл гидридті аккумулятордың стандартты заряды мен разряды қандай?

IEC халықаралық стандарттары никель-металл гидридті аккумулятордың стандартты заряды мен разряды болып табылады: алдымен аккумуляторды 0,2С-тен 1,0В/данаға дейін зарядсыздандырыңыз, содан кейін оны 16 сағат бойы 0,1С-та зарядтаңыз, 1 сағатқа қалдырғаннан кейін зарядсыздандырыңыз. ол 0,2C-ден 1,0В/данаға дейін, бұл батареяның стандартты заряды мен разряды.

22. Импульстік зарядтау дегеніміз не? Батарея өнімділігіне қандай әсер етеді?

Импульстік зарядтау әдетте зарядтау және разрядтау әдісін қабылдайды, яғни 5 секундқа зарядталады, содан кейін 1 секундқа зарядсызданады. Осылайша, зарядтау процесі кезінде пайда болатын оттегінің көп бөлігі разряд импульсі астында электролитке дейін азаяды. Бұл ішкі электролиттің газдандыру мөлшерін шектеп қана қоймайды, сонымен қатар қатты поляризацияланған ескі батареялар үшін бұл зарядтау әдісін 5-10 рет зарядтау және зарядсыздандыру үшін қолданғаннан кейін олар бірте-бірте қалпына келеді немесе бастапқы сыйымдылығына жақындайды.

23. Trickle зарядтау дегеніміз не?

Толық зарядталғаннан кейін батареяның өздігінен зарядсыздануынан туындаған сыйымдылық жоғалуын өтеу үшін ағынды зарядтау қолданылады. Импульстік токты зарядтау әдетте жоғарыда аталған мақсаттарға жету үшін қолданылады.

24. Зарядтау тиімділігі дегеніміз не?

Зарядтау тиімділігі батарея зарядтау процесінде тұтынатын электр энергиясының аккумуляторда жинақталған химиялық энергияға айналу дәрежесін өлшеуді білдіреді. Оған негізінен батарея процесі және батареяның жұмыс ортасының температурасы әсер етеді. Әдетте, қоршаған орта температурасы неғұрлым жоғары болса, зарядтау тиімділігі соғұрлым төмен болады.

25. Разряд тиімділігі дегеніміз не?

Разряд тиімділігі белгілі бір разряд жағдайында терминал кернеуіне разрядталған нақты электр энергиясының, негізінен разряд жылдамдығына, қоршаған орта температурасына, ішкі кедергіге және басқа факторларға әсер ететін Зауыт тақтасының сыйымдылығына қатынасын білдіреді. Әдетте, разряд жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, разрядтың тиімділігі соғұрлым төмен болады. Температура неғұрлым төмен болса, разрядтың тиімділігі соғұрлым төмен болады.

26. Аккумулятордың шығыс қуаты қандай?

Батареяның шығыс қуаты уақыт бірлігінде энергияны шығару мүмкіндігін білдіреді. Ол разрядтық ток I және разрядтық кернеу негізінде есептеледі, P=U * I, ваттпен.

Батареяның ішкі кедергісі неғұрлым аз болса, шығыс қуаты соғұрлым жоғары болады. Аккумулятордың ішкі кедергісі электрлік құрылғының ішкі кедергісінен аз болуы керек, әйтпесе батареяның өзі тұтынатын қуат электр құрылғысы тұтынатын қуаттан да көп болады. Бұл үнемді емес және батареяны зақымдауы мүмкін.

27. Екінші реттік батареялардың өздігінен разрядталуы дегеніміз не? Әр түрлі аккумуляторлардың өздігінен зарядсыздану жылдамдығы қандай?

Өзін-өзі разрядтау, сондай-ақ зарядты ұстап тұру қабілеті ретінде белгілі, батареяның белгілі бір қоршаған орта жағдайларында ашық тізбек күйінде сақталған энергияны сақтау қабілетін білдіреді. Жалпы айтқанда, өздігінен разрядқа негізінен өндіріс процесі, материалдар және сақтау жағдайлары әсер етеді. Өздігінен разряд - батарея өнімділігін өлшеудің негізгі параметрлерінің бірі. Жалпы айтқанда, аккумуляторды сақтау температурасы неғұрлым төмен болса, оның өздігінен зарядсыздану жылдамдығы соғұрлым төмен болады. Дегенмен, төмен немесе жоғары температура батареяны зақымдап, оны жарамсыз етіп жіберуі мүмкін екенін де ескерген жөн.

Батарея толық зарядталғаннан кейін және белгілі бір уақыт бойы ашық қалдырылғаннан кейін, өздігінен зарядсызданудың белгілі бір дәрежесі қалыпты құбылыс болып табылады. IEC стандарты толық зарядталғаннан кейін никель-металл гидридті аккумуляторды 20 ℃± 5 ℃ температурада және (65 ± 20)% ылғалдылықта 28 күн бойы ашық ұстауды, ал 0,2C разряд сыйымдылығы 60-қа жетуін қарастырады. бастапқы сыйымдылықтың %.

28. 24 сағаттық өздігінен разряд сынағы дегеніміз не?

Литий батареяларының өздігінен зарядсыздану сынағы әдетте олардың зарядты сақтау қабілетін жылдам тексеру үшін 24 сағаттық өздігінен разрядты пайдалану арқылы жүргізіледі. Батарея 0,2С-тан 3,0В-қа дейін зарядсызданған, тұрақты токта және тұрақты кернеу 1С-тен 4,2В-қа дейін, 10мА ажырату тогы кезінде зарядталған. 15 минут сақтаудан кейін С1 разрядтық сыйымдылығы 1С-тен 3,0В-ға дейін өлшенеді, содан кейін аккумулятор тұрақты токта және тұрақты кернеу 1С-тен 4,2В-ға дейін, 10мА ажырату тогы кезінде зарядталады. 24 сағат сақтаудан кейін 1С сыйымдылығы C2 өлшенеді, ал C2/C1 * 100% 99% жоғары болуы керек.

29. Зарядтау күйінің ішкі кедергісі мен разрядтық күйдің ішкі кедергісінің айырмашылығы неде?

Зарядтау күйінің ішкі кедергісі батареяның толық зарядталған кездегі ішкі кедергісін білдіреді; Разряд күйінің ішкі кедергісі батареяның толық зарядсызданғаннан кейінгі ішкі кедергісін білдіреді.

Жалпы айтқанда, разряд күйіндегі ішкі кедергі тұрақсыз және салыстырмалы түрде үлкен, ал зарядтау күйіндегі ішкі кедергі аз және қарсылық мәні салыстырмалы түрде тұрақты. Батареяларды пайдалану кезінде тек заряд күйінің ішкі кедергісі ғана практикалық мәнге ие. Аккумуляторды пайдаланудың кейінгі кезеңдерінде электролиттің таусылуына және ішкі химиялық белсенділіктің төмендеуіне байланысты аккумулятордың ішкі кедергісі әртүрлі дәрежеде артады.

30. Статикалық резистор дегеніміз не? Динамикалық қарсылық дегеніміз не?

Статикалық ішкі кедергі батареяның зарядсыздану кезіндегі ішкі кедергісін, ал динамикалық ішкі кедергі деп зарядтау кезіндегі аккумулятордың ішкі кедергісін айтады.

31. Бұл стандартты артық зарядтау сынағы ма?

IEC никель-металл гидридті аккумулятордың стандартты шамадан тыс зарядтауға төзімділік сынағы: аккумуляторды 0,2С-тен 1,0В/данаға дейін зарядсыздандырыңыз және оны 48 сағат бойы 0,1С-те үздіксіз зарядтаңыз. Батарея деформациясыз және ағып кетпеуі керек, ал шамадан тыс зарядталғаннан кейін 0,2С-тан 1,0В-қа дейін зарядсыздану уақыты 5 сағаттан артық болуы керек.

32. IEC стандартты цикл сынағы дегеніміз не?

IEC никель-металл гидридті аккумулятордың стандартты қызмет ету мерзімі сынағы:
Батареяны зарядсыздандырғаннан кейін 0,2C-ден 1,0В/клеткаға дейін
01) 0,1С температурада 16 сағат бойы зарядтаңыз, содан кейін 0,2С температурада 2 сағат 30 минут бойы зарядтаңыз (бір цикл)
02) 0,25С температурада 3 сағат 10 минут бойы зарядтау, 0,25С температурада 2 сағат 20 минут бойы зарядтау (2-48 цикл)
03) 0,25С-та 3 сағат 10 минут бойы зарядтаңыз және 0,25С-тен 1,0 В-қа дейін зарядтаңыз (цикл 49)
04) 0,1С-та 16 сағат зарядтаңыз, 1 сағатқа қалдырыңыз, 0,2С-тен 1,0В-қа дейін разрядтаңыз (50-ші цикл). Никель-металл гидридті аккумулятор үшін 400 цикл үшін 1-4 қайталанғаннан кейін оның 0,2С разряд уақыты 3 сағаттан артық болуы керек; Никель-кадмий батареясы үшін жалпы 500 цикл үшін 1-4 қайталаңыз және 0,2C зарядсыздану уақыты 3 сағаттан артық болуы керек.

33. Аккумулятордың ішкі қысымы қандай?

Батареяның ішкі қысымы тығыздалған аккумуляторды зарядтау және разрядтау процесі кезінде пайда болатын газды білдіреді, оған негізінен аккумулятор материалы, өндіру процесі және батарея құрылымы сияқты факторлар әсер етеді. Оның пайда болуының негізгі себебі аккумулятор ішіндегі органикалық ерітінділердің ыдырауы нәтижесінде пайда болатын су мен газдың жиналуына байланысты. Жалпы алғанда, батареяның ішкі қысымы қалыпты деңгейде сақталады. Шамадан тыс зарядтау немесе зарядсыздандыру жағдайында аккумулятордың ішкі қысымы артуы мүмкін:

Мысалы, шамадан тыс зарядтау, оң электрод: 4OH -4e → 2H2O+O2 ↑; ①
Түзілген оттегі теріс электродта тұндырылған сутек газымен әрекеттесіп, 2H2+O2 → 2H2O ② су түзеді.
Егер ② реакция жылдамдығы реакция жылдамдығынан ① төмен болса, түзілген оттегі уақытында тұтынылмайды, бұл батареяның ішкі қысымының жоғарылауына әкеледі.

34. Стандартты зарядты ұстау сынағы дегеніміз не?

IEC никель-металл гидридті аккумулятордың стандартты зарядты ұстау сынағы:
Батарея 0,2С-тен 1,0В-қа дейін зарядсызданады, 0,1С-та 16 сағат бойы зарядталады, 20 ℃± 5 ℃ температурада және 65% ± 20% ылғалдылықта 28 күн сақталады, содан кейін 0,2C-ден 1,0В-қа дейін зарядсызданады, ал Никель –металл гидридті аккумулятор 3 сағаттан артық болуы керек.
Ұлттық стандарттарға сәйкес, литий батареялары үшін стандартты зарядты ұстау сынағы келесідей: (IEC тиісті стандарттары жоқ) Батарея 0,2C-ден 3,0/клеткаға дейін зарядсызданады, содан кейін 1С тұрақты токпен және 4,2В кернеумен зарядталады. ажырату тогы 10 мА. 20 ℃± 5 ℃ температурада 28 күн сақтаудан кейін ол 0,2С-тан 2,75 В-қа дейін шығарылады және разрядтық сыйымдылық есептеледі. Аккумулятордың номиналды сыйымдылығымен салыстырғанда ол бастапқы сыйымдылықтың 85% кем болмауы керек.

35. Қысқа тұйықталу тәжірибесі дегеніміз не?

Оң және теріс полюстерді қысқа тұйықтау үшін ішкі кедергісі ≤ 100м Ом сымы бар жарылыстан қорғалған қорапқа толық зарядталған батареяны қосыңыз, батарея жарылып кетпеуі немесе өртеніп кетпеуі керек.

36. Жоғары температура мен ылғалдылық сынағы дегеніміз не?

Никель-металл гидридті аккумулятордың жоғары температура мен жоғары ылғалдылық сынағы:
Батарея толығымен зарядталғаннан кейін оны тұрақты температура мен ылғалдылық жағдайында бірнеше күн бойы сақтаңыз және сақтау процесінде ағып кетудің бар-жоғын қадағалаңыз.
Литий батареялары үшін жоғары температура мен ылғалдылық сынағы: (Ұлттық стандарт)
Батареяны 1С тұрақты токпен және кернеуі 4,2 ​​В, ажырату тогы 10 мАмен зарядтаңыз, содан кейін оны салыстырмалы ылғалдылығы 90% -95 (40 ± 2) ℃ температура мен ылғалдылық қорабына салыңыз. % 48 сағатқа. Батареяны шығарып, оны (20 ± 5) ℃ температурада 2 сағатқа қалдырыңыз. Батареяның сыртқы түрін қадағалаңыз және ешқандай ауытқулар болмауы керек. Содан кейін батареяны 1С-тен 2,75 В-қа дейінгі тұрақты токпен зарядсыздандырыңыз. Содан кейін 1С зарядтау және 1С разрядтау циклдарын (20 ± 5) ℃ температурада разряд сыйымдылығы бастапқы сыйымдылықтың 85% кем емес болғанша орындаңыз, бірақ циклдар саны 3 еседен аспауы керек.

37. Температураны көтеру тәжірибесі дегеніміз не?

Батареяны толық зарядтағаннан кейін оны пешке салып, бөлме температурасынан 5 ℃/мин жылдамдықпен қыздырыңыз. Пеш температурасы 130 ℃ жеткенде оны 30 минут ұстаңыз. Батарея жарылып кетпеуі немесе жанып кетпеуі керек.

38. Температуралық циклдік тәжірибе дегеніміз не?

Температураны айналдыру тәжірибесі 27 циклден тұрады және әрбір цикл келесі қадамдардан тұрады:
01) Батареяны бөлме температурасынан 66 ± 3 ℃ және 15 ± 5% температурада 1 сағатқа ауыстырыңыз,
02) 33 ± 3 ℃ температурада және 90 ± 5 ℃ ылғалдылықта 1 сағат сақтауға ауыстыру,
03) Шартты -40 ± 3 ℃ етіп өзгертіп, 1 сағатқа қалдырыңыз.
04) Батареяны 25 ℃ температурада 0,5 сағатқа қалдырыңыз
Бұл 4 қадамдық процесс циклды аяқтайды. Тәжірибелердің 27 циклынан кейін батареяда ағып кету, сілтінің жылжуы, тот баспауы немесе басқа қалыпты емес жағдайлар болмауы керек.

39. Тамшы сынағы дегеніміз не?

Батареяны немесе аккумулятор жинағын толық зарядтағаннан кейін кездейсоқ бағытта соққы алу үшін оны 1 м биіктіктен бетон (немесе цемент) жерге үш рет түсіреді.

40. Діріл эксперименті дегеніміз не?

Никель-металл гидридті аккумулятордың дірілді сынау әдісі:
Аккумуляторды 0,2С-тен 1,0В-қа дейінгі температурада зарядсыздандырғаннан кейін, оны 0,1С-та 16 сағат бойы зарядтаңыз және келесі шарттарға сәйкес дірілдегенге дейін оны 24 сағатқа қалдырыңыз:
Амплитудасы: 0,8 мм
Батареяны минутына 1 Гц діріл жиілігінде арттырып немесе азайта отырып, 10Гц-55Гц арасында шайқаңыз.
Аккумулятордың кернеуінің өзгеруі ± 0,02 В шегінде, ал ішкі кедергінің өзгеруі ± 5 м Ом шегінде болуы керек. (Дірілдеу уақыты 90 минут ішінде)
Литий батареялары үшін діріл эксперименттік әдісі:
Батареяны 0,2С-тан 3,0В-қа дейін зарядсыздандырғаннан кейін оны 1С тұрақты токпен және 4,2В-қа дейінгі кернеумен, 10мА ажырату тогымен зарядтаңыз. 24 сағат сақтаудан кейін келесі шарттарға сәйкес дірілдетіңіз:
0,06 дюйм амплитудасымен 5 минут ішінде діріл жиілігі 10 Гц-тен 60 Гц-ке дейін, содан кейін 10 Гц-ке дейінгі тербеліс эксперименттерін жүргізіңіз. Батарея үш осьтік бағытта дірілдейді, әрбір ось жарты сағат бойы дірілдейді.
Аккумулятордың кернеуінің өзгеруі ± 0,02 В шегінде, ал ішкі кедергінің өзгеруі ± 5 м Ом шегінде болуы керек.

41. Әсер ету эксперименті дегеніміз не?

Батарея толығымен зарядталғаннан кейін батареяға қатты таяқшаны көлденең қойып, қатты таяқшаға соғу үшін белгілі бір биіктіктен құлау үшін 20 фунт салмақты пайдаланыңыз. Батарея жарылып кетпеуі немесе жанып кетпеуі керек.

42. Пенетрациялық эксперимент дегеніміз не?

Батарея толығымен зарядталғаннан кейін, батареяның ортасынан өту үшін белгілі бір диаметрі бар шегеді пайдаланыңыз және тырнақты батареяның ішінде қалдырыңыз. Батарея жарылып кетпеуі немесе жанып кетпеуі керек.

43. Өрт эксперименті дегеніміз не?

Толық зарядталған аккумуляторды жануға арналған арнайы қорғаныш қақпағы бар жылыту құрылғысына, қорғаныс қақпағына ешқандай қоқыс енбей қойыңыз.