Основные неисправности аккумуляторных батарей
Основные неисправности аккумуляторных батарей
Окисление полюсных выводов ускоряется при попадании на них электролита, отсутствии смазки на выводах и неплотном креплении наконечников проводов. Окисленные выводы повышают сопротивление в цепи всех потребителей, особенно стартера, что ухудшает их работу. Окисленные выводы зачищают наждачной бумагой и смазывают техническим вазелином.
Трещины в мастике, крышках и стенках бака являются причиной понижения уровня электролита в аккумуляторах. Электролит, попавший на поверхность крышек, замыкает полюсные выводы полублоков пластин, что ускоряет саморазряд аккумуляторов. В случае соприкосновения заряженных пластин с воздухом, губчатый свинец отрицательных пластин переходит в гидроокись свинца, вызывая нежелательное уплотнение активной массы. Пористость активной массы уменьшается, что затрудняет доступ электролита в глубокие слои пластин. В работе будет участвовать меньше активной массы, что снижает емкость батареи.
Кроме того, на оголенной части пластин происходит образование крупных труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца, что еще больше снижает емкость батареи.
Трещина во внутренней стенке бака вызывает замыкание электролитом разноименных групп пластин двух соседних аккумуляторов, соединенных между собой свинцовой перемычкой, и происходит их саморазряд, а в дальнейшем— образование труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Плотность электролита в этих аккумуляторах будет меньше, чем в исправных; э. д. с. двух соседних аккумуляторов, замыкающихся через электролит, будет равна 2В.
Поврежденные крышки, баки и мастику заменяют.
Ускоренный саморазряд аккумуляторов, При эксплуатации и длительном хранении батарей каждый исправный аккумулятор постепенно разряжается и теряет свою емкость даже в том случае, если к нему не подключают никаких потребителей.
Это явление называется саморазрядом.
По ГОСТ 959.0—71 нормальный (естественный) саморазряд новых аккумуляторов при бездействии в течение первых 14 сут соответствует потере первоначальной емкости не более 10%. При более длительном бездействии аккумулятора саморазряд уменьшается примерно наполовину
Для батарей, бывших в эксплуатации, саморазряд превышает указанные ГОСТом нормы. Такой саморазряд называется ускоренным.
Причинами возникновения ускоренного саморазряда являются: замыкание выводов аккумуляторов грязью и электролитом, разлитым на поверхности крышек баков; замыкание разноименных пластин осыпающейся активной массой или при разрушении сепараторов; образование местных (паразитных) токов в активной массе пластин, разная плотность в верхних и нижних слоях электролита.
Местные токи появляются в результате возникновения э. д. с. между свинцовыми окислами активной массы и металлическими примесями в решетках пластин или примесями, попавшими в аккумулятор с электролитом или водой.
Самой распространенной металлической примесью в электролите является железо.
Металлы, попадающие в электролит, образуют с кислотой растворимую соль и во время заряда вследствие электролиза отлагаются на отрицательных пластинах. Между крупинками металлов и активной массой отрицательных пластин создается большое количество мельчайших коротко-замкнутых первичных местных элементов (посторонний металл — электролит — губчатый свинец). Тогда в результате разности потенциалов в той части активной массы, где вкраплены посторонние металлы, возникает большое количество цепей местных «паразитных» токов. Эти токи вызывают преобразование губчатого свинца в сернокислый свинец; местные токи возникают в положительных пластинах между РЬ02 активной массы и РЬ решетки, а также между сурьмой и свинцом в решетках всех пластин.
Вследствие образования местных токов происходит электролиз воды, поэтому из электролита будут выделяться пузырьки газов водорода и кислорода, что является признаком ускоренного саморазряда аккумулятора.
Неодинаковая плотность в различных слоях электролита в аккумуляторе является причиной ускоренного саморазряда пластин. Плотность электролита в верхних и нижних слоях может быть неодинаковой после доливания воды в аккумулятор.
Вследствие большей плотности электролита нижняя част ь пластин будет иметь больший потенциал, чем верхняя, погруженная в электролит меньшей плотности. При этом возникает уравнительный ток, направленный от нижней части пластин к верхней, а затем через электролит—снова к нижней части пластин. Уравнительные токи, вызывая непроизводительный разряд, ускоряют образование крупных кристаллов PbS04, что снижает емкость аккумулятора, а следовательно, и всей батареи.
Основным средством уменьшения саморазряда является соблюдение чистоты как при приготовлении электролита, так и при эксплуатации аккумуляторной батареи. При хранении аккумуляторной батареи в заряженном состоянии ее необходимо периодически подзаряжать, чтобы компенсировать саморазряд.
Саморазряд ускоряется при большой загрязненности крышек и электролита, а также замыкании пластин высыпавшейся активной массой.
Пониженная или повышенная плотность электролита.
При понижении плотности электролита увеличивается внутреннее сопротивление батареи и снижается ее емкость.
Корректировку плотности электролита в конце заряда производят доливкой в аккумуляторы дистиллированной воды в случае, когда плотность будет выше нормы, и доливкой электролита плотности 1,40 г/см3, когда она будет ниже нормы.
Сульфатация пластин. Сульфатацией называют образование крупных труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца (сульфата) PbS04 на поверхности пластин и на стенках пор активной массы.
Кристаллы сульфата закупоривают поры активной массы положительных и отрицательных пластин, что препятствует проникновению электролита в глубь пластин. В результате не вся активная масса будет участвовать в работе, что снизит емкость аккумулятора.
Сильно сульфатированные пластины приобретают светлую окраску с образованием белых пятен сульфата. Суль-фатация пластин возникает при длительном хранении батареи без подзаряда, повышенной плотности электролита, большом саморазряде, соприкосновении пластин с воздухом при пониженном уровне электролита, при систематическом недозаряде батареи и при попадании посторонних примесей в электролит.
Сульфатированная батарея из-за малой емкости быстро разряжается при резком падении напряжения, особенно при включении стартера.
При заряде сульфатированной батареи быстро повышается напряжение и температура электролита, а также начинается бурное газовыделение, в то время как плотность электролита повышается незначительно, поскольку часть серной кислоты остается связанной в сульфате.
В современных конструкциях аккумуляторных батарей вследствие применения новых материалов сепараторов и баков, а также лучших составов активной массы пластин почти полностью устранено образование крупных нерастворимых кристаллов сульфата, а поэтому сильная сульфа-тация пластин при нормальном уровне электролита возникает редко.
Сульфатированные пластины исправляют продолжительными зарядами силой тока не более 0,05 от емкости батареи, при плотности электролита не более 1,12 г/см3.
Сильно сульфатированные пластины не восстанавливают.
Преждевременное разрушение пластин в аккумуляторах происходит при длительном перезаряде, т. е. когда полностью заряженная батарея остается под напряжением зарядного агрегата и через нее проходит зарядный ток.
Так как у заряженного аккумулятора активная масса преобразована на положительных пластинах в РЬ02, а на отрицательных в РЬ, дальнейший заряд вызывает только бесцельный электролиз воды, содержащейся в электролите, на водород и кислород и вредное окисление решеток положительных пластин выделяющимся кислородом.
Сильное окисление решеток сопровождается их разрушением.
Одновременно в порах активной массы пластин будет накапливаться значительное количество газов водорода и кислорода, вследствие чего давление в порах будет возрастать, что вызывет разрыхление и выкрашивание активной массы и даже отрыв ее от решеток пластин.
Ввиду меньшей механической прочности активная масса положительных пластин при перезаряде батареи разрушается гораздо быстрее, чем активная масса отрицательных пластин.
Аналогичное явление происходит:
— при заряде аккумуляторов большой силой зарядного тока в конце заряда, при повышении плотности и температуры электролита. В этих случаях механическая прочность активной массы пластин уменьшается, поэтому происходит оползание и выпадение ее из ячеек решеток пластин;
— при непрочном креплении батареи на автомобиле;
— при замерзании воды в электролите;
— вследствие коррозии решетки положительных пластин при повышении температуры электролита, длительном перезаряде батарей и при применении неаккумуляторной серной кислоты.
Короткое замыкание батареи, повышение температуры электролита выше 45 °С, а также частое и длительное включение стартера способствует короблению пластин, что ускоряет разрушение активной массы.
Разрушение пластин вызывает уменьшение емкости и короткое замыкание разноименных пластин. В таком аккумуляторе плотность электролита будет очень малой.
Короткое замыкание разноименных пластин происходит при разрушении сепараторов, большом выпадении активной массы на дно бака и на кромках сепараторов, выступающих над верхней частью пластин. При работе батареи электролит в аккумуляторах все время перемешивается между нижней и верхней частями бака и переносит частицы высыпавшейся активной массы на верхние торцы сепараторов и пластин, что и вызывает частичное замыкание последних. Частичное замыкание пластин возникает и при образовании наростов свинца на кромках решеток отрицательных пластин.
Короткозамкнутый аккумулятор быстро разряжается и пластины его сульфатируются.
При полном коротком замыкании аккумулятор зарядить нельзя, а э. д. с. его будет равна нулю. При частичном коротком замыкании вольтметр будет регистрировать напряжение меньше величины э. д. с. Е0, подсчитанной по плотности у электролита, приведенной к 15 °С.
Как правило, в аккумуляторах, имеющих частичное короткое замыкание, электролит загрязнен активной массой пластин.
При полном коротком замыкании нужно разобрать аккумулятор и устранить дефекты, вызвавшие замыкание. Для устранения частичного замыкания пластин производят промывку аккумулятора дистиллированной водой.
16.3 Неисправности аккумуляторной батареи
Возможны три основных вида повреждения аккумуляторных батарей (АБ): обрыв цепи, короткое замыкание и глубокая разрядка.
Причины обрыва: вытекание электролита вследствие трещины в
Когда рубильник АБ включен, а
стрелка вольтметра стоит на нуле, следует
проверить состояние предохранителей.
Если после смены предохранителей
напряжения опять нет, то открывают
крышку ящика аккумуляторной батареи и
после удаления выделившихся газов
контрольной лампой средней мощности
проверяют, имеется ли напряжение на
зажимах крайних элементов. Если лампа
не загорается даже неполным накалом,
то неисправна цепь батареи. Для уточнения
повреждения цепи один из проводов
контрольной лампы закрепляют на крайнем
зажиме батареи, а другим касаются одного
из зажимов в ее середине. Загорание
лампы (вполнакала) укажет, что место
обрыва находится во 2-й группе батареи.
Пересоединяя свободный провод с зажима
на зажим (удаляясь от провода, закрепленного
на концевом зажиме), находят неисправный
элемент (рис. 57). Затем проверяют плотность
крепления перемычек этого элемента и
уровень электролита в нем (вскрыв
пробку). Если электролит вытек, элемент
исключают из батареи, сняв с его выводов
обе перемычки, но поставив перемычки
(два параллельных провода с зажимами
«крокодил») так, чтобы восстановить
цепь батареи.
Рис.57 Схема проверки цепи аккумуляторной батареи на обрыв
Причинами к. з. в батарее могут быть протирание чехлов элементов при плохом их закреплении в ящике, переливание электролита при дозаправке и повышенном токе заряда, а также при подтекании электролита через трещину в чехле; в последнем случае при изъятом минусовом предохранителе АБ вольтметр показывает небольшое напряжение 5—25 В.
Короткое замыкание в батарее проявляет себя сгоранием минусового предохранителя. Выключив рубильник АБ, также можно выявить к. з. отдельного элемента контрольной лампой и его из цепи исключить; у такого элемента надо снять обе перемычки.
Глубокая разрядка батареи
может быть следствием не выключения
каких-либо цепей при длительном отстое
электровоза с включенным рубильником
АБ, но может произойти и из-за потери
емкости ее элементами вследствие
большого срока работы или неправильного
обслуживания.
Показание вольтметра батареи не всегда является объективным фактором ее состояния; у батареи, потерявшей емкость из-за старения или порчи активной массы элементов, после заряда напряжение может быть нормальным, но при включении мощного потребителя энергии (вспомогательного компрессора, ламп прожекторов, быстро снижается. Поэтому при не работающем ТРПШ (стабилизаторе) такие потребители без необходимости включать не следует.
Локомотивная бригада обязана обеспечить безопасное движение поезда точным соблюдением графика движения поездов. Для этого машинист и его помощник должны хорошо знать электрическую схему, устройств электровоза и правила управления и эксплуатацию всех его аппаратов и машин.
В процессе эксплуатации электровоза могут возникнуть неисправности в силовых и вспомогательных цепях управления, сигнализации и освещения, нарушающие нормальный режим работы электровоза.
Для устранения неисправностей, возникающих в пути следования, машинист должен в поездке иметь при себе:
Контрольную лампу (прозвонку) на 50в.
Изоляционную ленту или другого типа изоляционный материал.
Изолированные перемычки с зажимами (концы которых приспособлены для крепления к наконечникам проводов или токоведущим частям аппаратов).
Голую медную проволоку для шунтирования блокировок реле и предохранителей.
Клынишки для подклинивания якорей реле.
Для замены перегоревших плавких предохранителей рекомендуется медная голая проволока следующих диаметров в зависимости от уставки предохранителя:
5а-0,19 мм | 10а- 0,21 мм | 15а- 0,29 мм |
20а – 0,35 мм | 25а – 0,53 мм | 50а – 0,5 мм |
В случае вынужденной остановки на перегоне по причине возникновения
неисправности локомотивная бригада обязана:
Сообщить об этом по радиосвязи машинисту вслед идущего поезда и диспетчеру.
Принять все возможные меры для вывода поезда с перегона на станцию, где устранить неисправность и обеспечить дальнейшее безопасное следование поезда.
Если неисправность не может быть обнаружена в течение 10 минут – затребовать вспомогательный локомотив.
Если в течение 10 минут неисправность обнаружена и для ее устранения требуется дополнительное время, сообщить об этом диспетчеру и с его согласия приступить к устранению неисправности.
Во всех случаях, когда требуется опустить токоприемник, необходимо создать запас воздуха в резервуарах цепей управления.
При понижении давления воздуха в главных резервуарах ниже 5 кг/см2 и невозможности его пополнить, немедленно приступить к закреплению поезда.
Для скорейшего
обнаружения и устранения неисправностей
в пути следования необходимо внимательно
проверить показание сигнальных ламп и
приборов на пульте машиниста, а также
положение выключателей и рукояток
контроллера машиниста; определить
вероятный участок повреждения; проверить
возможные места
повреждения.
Детальные выходы из положения при устранении неисправностей описываются в местных инструкциях, разработанных в депо по каждому виду эксплуатируемых электровозов. Далее будут рассмотрены общие основные случаи неисправностей.
1. Основные неисправности аккумуляторной батареи. Аккумуляторные батареи и карбюраторы
Аккумуляторные батареи и карбюраторы
реферат
Разрушение положительных пластин
Признаки: мутный электролит (коричневатый), низкая работоспособность, быстро заряжается от зарядного устройства.
Причины: длительное хранение в разряженном виде, частый перезаряд, длительное пользование стартером.
Короткое замыкание
Признаки: напряжение равно нулю (А=0),плотность электролита…..
Причины: разрушение сепараторов, высокий уровень шлага.
Сульфитация- отложение на пластин нерастворимых в электролите белых кристаллов сульфата свинца.
Признаки: значительное понижение работоспособности, при заряде быстро закипает и нагревается.
Причины: глубокие разряды, длительное хранение в разряженном виде, систематический недозаряд, низкий уровень электролита.
Ускоренный саморазряд аккумуляторной батареи
Признаки: саморазряд более чем на 3% за сутки.
Причины: загрязнение электролита и поверхности аккумуляторной батареи.
Делись добром 😉
Источники электрического тока в автомобилях
1.2. Устройство аккумуляторной батареи
На автомобилях и автобусах применяются стартерные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Батареи служат для питания всех потребителей электрической энергии систем зажигания, пуска, освещения, сигнализации и т. д…
Источники электрического тока в автомобилях
2. Неисправности и техническое обслуживание генератора и аккумуляторной батареи.
…
Конструкция, устройство и принцип работы аккумуляторной батареи
1.1 Назначения аккумуляторной батареи
Аккумуляторная батарея обеспечивает питание электростартера при пуске двигателя и других потребителей электроэнергии при неработающем генераторе или его недостаточной мощности.
..
Конструкция, устройство и принцип работы аккумуляторной батареи
1.2 Устройство аккумуляторной батареи
1 — решетка; 2 — сепаратор; 3…
Конструкция, устройство и принцип работы аккумуляторной батареи
1.3 Принцип работы аккумуляторной батареи
В АКБ электрическая энергия при заряде преобразуется в химическую, а при разряде в электрическую. Химическим источником тока называется устройство…
Конструкция, устройство и принцип работы аккумуляторной батареи
2. Расчёт аккумуляторной батареи
Исходные данные. № АКБ Р+25 Р-25 Uв Ео Р+25 1 1,25 1,22 1,7 2,09 2 1,26 1,23 1,6 2,10 3 1,23 1,20 1,4 2,07 4 1,24 1,21 1,5 2,08 5 1,23 1,20 1,4 2,07 6 1,22 1,19 1,5 2,06 Измерили плотность электролита при температуре +25 С и получили 1 банка =1…
Разработка двигателя автомобиля с комбинированной электрической установкой
Выбор аккумуляторной батареи:
,
где — КПД кинематической цепи;
— КПД электродигателя;
— КПД использования АБ.
,
.
Заказываем изготовление аккумуляторной батареи, выходное напряжение 600В постоянного тока.
Энергия…
Расчет тяговой подстанции
4. Выбор аккумуляторной батареи
В данном случае используются, как правило, свинцово-кислотные и в отдельных случаях щелочные железо-никелевые аккумуляторные батареи. Выбор аккумуляторной батареи заключается в определении теплового номера батареи…
Ремонт аккумуляторных батарей
10. Проверка аккумуляторной батареи
Измерение напряжения под нагрузкой, близкой к стартерной, позволяет проверить работоспособность аккумуляторной батареи. Напряжение аккумуляторной батареи измеряется пробником Э107, а аккумуляторов — пробником Э108 или нагрузочной вилкой ЛЭ2…
Ремонт аккумуляторных батарей
11. Заряд аккумуляторной батареи
В новые аккумуляторные батареи перед их зарядом заливают электролит плотностью на 0,02 г/ см3 меньше той, которая должна быть в конце заряда для данной климатической зоны (см. табл. 2). Температура электролита, заливаемого в аккумуляторы.
..
Составление годового плана по ремонту автомобилей
4.8 Сборка аккумуляторной батареи
Бак, поступающий на сборку, должен быть исправным, чистым и сухим. Вставить элементы в бак…
Составление годового плана по ремонту автомобилей
4.9 Зарядка аккумуляторной батареи
у аккумуляторных батарей, прошедших текущий ремонт, проверить удельный вес электролита в каждом элементе с целью определения степени их разряженности…
Техническое обслуживание и ремонт аккумуляторной батареи
1.1 Устройство аккумуляторной батареи
Аккумуляторная батарея служит для питания электрическим током стартера при пуске двигателя и всех потребителей электрической энергии при неработающем двигателе…
Техническое обслуживание и ремонт аккумуляторной батареи
1.2 Основные неисправности аккумуляторной батареи и их проявления
К числу неисправностей аккумуляторной батареи относятся повышенный саморазряд, короткое замыкание, коробление, разрушение и сульфатация пластин, трещины и истирание моноблока.
Таблица № 1 «Основные неисправности аккумуляторной батареи»…
Устройство и ремонт аккумуляторной батареи 40-КН-125 электровозов ВЛ10, ВЛ11
1.2 Устройство аккумуляторной батареи
Аккумуляторная батарея состоит из металлического ящика, в котором расположены аккумуляторы. Ящик внутри покрыт щелочестойкой эмалью…
Банк данных об отказах аккумуляторов | Transportation and Mobility Research
Банк данных о неисправностях аккумуляторов содержит данные, собранные в ходе сотен тестов с нарушением правил эксплуатации. проводится на коммерческих литий-ионных батареях. Методы жестокого обращения включают проникновение ногтей, перегрев и внутреннее короткое замыкание.
Этот банк данных обеспечивает тепловую мощность ячеек, подвергающихся тепловому разгону,
отвод тепла от корпуса элемента и его выбрасываемого содержимого, а также массы
ячеек до и после теплового разгона и количество массы, выброшенной из
клетка.
Банк данных также организует сохраненные данные для понимания результатов тестирования.
вариабельность для каждого типа клеток и сочетания триггерных механизмов.
Кроме того, в большинстве тестов используется связанное высокоскоростное видео рентгенографии для просматривать вместе с данными.
В электронной таблице банка данных каждому тесту присвоен идентификатор теста, который включает:
Примечание. Некоторые эксперименты в банке данных не были связаны с синхротронным экспериментом. Эти испытания проводились в Космическом центре Джонсона и имеют другой идентификатор испытаний.
Большинство идентификаторов синхротронных испытаний имеют гиперссылки на соответствующие рентгеновские видеоролики на YouTube.
Предоставляется информация об изображении и тестировании (например, частота кадров, тип ячейки, метод злоупотребления).
в описаниях на ютубе.
Примечание. Испытания, проведенные вне синхротрона.
объекты не имеют связанного рентгеновского видео.
Электронная таблица банка данных имеет вкладку «readme», которая описывает содержимое столбцов более детально.
Испытания на небрежность были проведены для нескольких форматов аккумуляторных элементов (18650, 21700 и D-элемент). и для разных моделей от разных производителей оригинального оборудования. дробный Для каждого теста использовался тепловой убегающий калориметр (FTRC), который отделяет тепло выход из выбрасываемых материалов (твердых, жидких и газообразных) и из того, что проводится через корпус самой клетки. Данные FTRC дают представление об общем вырабатываемого тепла и сколько тепла выбрасывается из каждого типа клеток для каждого метода злоупотребления.
На рис. 1 показана разбивка тестов в банке данных отказов батарей, где имена файлов
соответствуют экспериментальному времени и месту слева на рисунке.
Данные испытаний из банка данных о неисправностях аккумуляторов
модель ячейки (в центре) и спусковой механизм (справа). Просмотр тестовых данных из банка данных о неисправностях аккумуляторов.
FTRC был разработан для количественного определения общего тепловыделения цилиндрических ячеек.
подвергается тепловому разгону, а также четко определяет долю тепла
которая проводилась через оболочки клеток и из материала, выбрасываемого из
положительные или отрицательные концы клеток. Масса ячеек до теплового разгона,
а также массу клеток после теплового разгона, регистрировали для облегчения количественного определения.
зависимости между выбрасываемой массой и удельной теплоотдачей. Для иллюстрации
FTRC, см. рис. 2. Для получения более подробной информации о FTRC см.
9Статья 0025 Journal of Power Sources .
См. также презентацию НАСА «Повышение безопасности батарей с помощью фракционной тепловой неуправляемой калориметрии».
Рис. 2. Иллюстрация, показывающая компоненты FTRC (вверху), а также цветной код изображение фракций тепла, измеренных корпусом ячейки и ее выбрасываемым содержимым (нижний).
Для многих испытаний одновременно проводилась высокоскоростная рентгенография теплового разгона
записаны на синхротронной установке. Эти видео гиперссылками в Батарею
Предоставляется электронная таблица банка данных отказов и подробные сведения об условиях визуализации.
в описаниях отдельных видео на YouTube. Видеоролики рентгенографии
дают представление о быстрой структурной динамике, которая происходит внутри клетки во время
тепловой разгон, облегчающий связывание внутренних событий с тепловым ответом клеток.
Посмотрите это видео рентгенограмм с отметками времени из видео, показывающего распространение теплового разгона внутри ячейки 18650. Здесь вы можете увидеть внутреннюю реакцию клетки. к тепловым триггерам. Примечание. В этом видео нет звука.
Разделение тепла, генерируемого выбрасываемым и невыбрасываемым содержимым формата 18650 Литий-ионные элементы с использованием статистических методов, Journal of Power Sources (2019)
Моделирование и эксперименты для определения сценариев отказов с высоким риском для тестирования Безопасность литий-ионных элементов, Journal of Power Sources (2019)
Характеристика теплового разгона в литий-ионных элементах путем индуцирования и мониторинга Внутренние короткие замыкания, Энергетика и экология (2017)
Определение причины разрыва литий-ионных аккумуляторов во время теплового разгона, Передовая наука (2017)
Отслеживание внутренней температуры и структурной динамики во время проникновения гвоздя в литий-ионный Клетки, Журнал Электрохимического общества (2017)
Эта работа была поддержана НАСА (свяжитесь с Уильямом Уокером) и Лабораторией электрохимических инноваций в Университетском колледже Лондона (свяжитесь с Полом Ширингом).
Видеоролики радиографии были получены на линии луча ID19в ESRF – европейском синхротроне и линия луча I12 на синхротроне с алмазным источником света.
Анализ отказов аккумуляторов
Анализ отказов аккумуляторов предоставляет информацию и рекомендации, помогающие предотвратить возникновение подобных ситуаций в будущем, будь то сбой или аккумулятор работает не так, как ожидалось. для многих отраслей. Для повышения производительности и предотвращения сбоев требуется лучшее понимание механизмов деградации.
Различие между потенциальными причинами сбоя может быть затруднено, особенно если неисправный продукт или система были сильно повреждены. Это требует разностороннего понимания компонентов, управляющих электрохимическими реакциями внутри элемента, а также ограничений, налагаемых на аккумулятор приложением и окружающей средой. Необходимо провести всестороннее расследование, чтобы определить, был ли отказ вызван внешними силами или внутренним дефектом.
Методы и методы анализа отказов литий-ионных аккумуляторов
Мы разработали стратегическую и систематическую методологию для проведения анализа каждого отказа. В нашем подходе используются как неразрушающие, так и деконструктивные методы для всестороннего понимания отказа. Этот междисциплинарный процесс позволяет нашей команде выявлять и классифицировать проблемы, связанные с проектированием, конструкцией, хранением и эксплуатацией каждой батареи.
Мы предоставляем выводы с потенциальными действиями по смягчению последствий для предотвращения будущих сбоев и продления срока службы батареи.
Failure Analysis Investigations Techniques
Capacity Testing
Electrochemical Impedance Spectroscopy
Voltammetry
Battery cell/pack disassembly
Thermography
Metallography
Scanning Electron Microscopy
Energy Dispersive X-ray Spectroscopy
Computed Tomographic Scanning
Differential Scanning Calorimetry
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье
Ядерно-магнитный резонанс
Рентгенологическое исследование
Новости и статьи
- Исследование – изменение стоимости хранения МВтч в зависимости от различных технологий хранения и различных приложений
- Какие первичные вспомогательные услуги необходимы для обеспечения надежной работы современного производства и распределения электроэнергии?
- Технологии топливных элементов — внешний источник химической энергии
- Хранение энергии и большие данные
Вебинары по обслуживанию аккумуляторов
- Подход к анализу отказов аккумуляторов
- Технологии хранения аккумуляторов на рынке электростанций
- Информация о сроке службы и безопасности литий-ионной батареи
Нужна помощь или есть вопрос? +1 800 967 5352
Нужна помощь или есть вопрос?
+1 800 967 5352
- Великобритания/Ирландия:
- +44 116 296 1620
- Мексика
- +52 55 5998 0900
- Южная Америка:
- +55 11 2842 0444
- Азиатско-Тихоокеанский регион:
- +86 400 886 9926
- Европа, Ближний Восток и Африка:
- +46 8 750 0000
- Германия
- +49 711 27311 152
- Гонконг:
- +852 2173 8888
Ресурсы аккумулятора
Понимание срока службы эксплуатационных систем хранения ионной батареи лития
Скачать белая бумага
Удельное сопротивление и оценка срока службы срочной батареи
Скачать белая бумага
Анализатор аккумулятора.
Известные мне режимы отказа
» Перейти к дополнительным материалам
Недавно я прочитал очень хороший CQ Январь 2019 г.статья Клауса Спайса WB9YBM «Лучшее зарядное устройство для HT». Одно утверждение в статье побудило меня связаться с Клаусом: «Да, этот тип батареи (NiMH) по-прежнему подвержен развитию памяти…»
В этом вопросе мы с Клаусом расходимся во мнениях из-за нашего разного опыта. Я работал в двух компаниях. В одном из них я был «экспертом по батареям», а в другом я помогал кому-то другому, имеющему дело с перезаряжаемыми батареями, благодаря своему предыдущему опыту.
Когда я начал работать с аккумуляторами в лаборатории Гарднера, я прочитал все статьи, которые смог найти, о так называемом «эффекте памяти» NiCd аккумуляторов. Ничто, что я нашел в литературе того времени, не могло подтвердить существование этого эффекта, и в моем последующем опыте я еще не сталкивался с батарейным блоком, который, как я мог бы четко сказать, демонстрировал этот эффект.
Это не значит, что эффекта не существует. Это просто означает, что я этого не видел. Итак, допустим, он существует. Тогда возникает вопрос, почему я не видел его во всех разобранных мной аккумуляторных батареях? Я считаю, что батарейный блок с настоящим эффектом памяти встречается гораздо реже, чем думает большинство людей. Ни в одной из батарей, которые, как считается, демонстрировали эффект памяти, которые я разобрал для проверки, на самом деле не было батареи с эффектом памяти.
Я обнаружил все виды отказов и расскажу о наиболее распространенных отказах, с которыми я столкнулся и смог подтвердить. Обратите внимание, что все эти режимы сбоя могут выглядеть — на первый взгляд — как режим сбоя с эффектом памяти, но после некоторого тестирования был сделан вывод, что эффекта памяти не было.
Попробуем определить эффект памяти. Говорят, что это вызвано постоянной разрядкой аккумуляторной батареи до некоторого промежуточного уровня разрядки, а затем ее перезарядкой.
Этот уровень разрядки происходит до полной разрядки аккумулятора.
Он имеет «память» об этом уровне разряда и не будет разряжаться ниже, что ограничивает аккумулятор до уровня ниже полного разряда.
Теперь у нас есть рабочее определение для проверки.
Говорят, что НАСА было первым, кто испытал этот эффект памяти на одном или нескольких своих спутниках.
Есть три причины, по которым я не думаю, что когда-либо видел этот эффект памяти:
- Я считаю, что почти невозможно — при нормальном использовании — что мы (как пользователи) когда-либо сможем нагрузить наши аккумуляторные блоки до полной разрядки. точно такой же чрезвычайно регулярный режим зарядки / разрядки, который, как предполагается, вызывает эффект памяти. (Мне известно, по крайней мере, одно возможное исключение из этого утверждения. Если мы не используем наше устройство и не заряжаем его через очень регулярные промежутки времени [скажем, каждые 60 дней], чтобы аккумулятор был полностью заряжен, а мы делаем это точно так же, каждый раз, это может попасть под это определение и вызвать эффект памяти в аккумуляторной батарее. )
- Мы можем непреднамеренно отключить эффект памяти, просто используя наши пакеты, пока устройство, в котором он находится, не перестанет работать. Что касается наших радиостанций, мы больше не можем ни передавать, ни принимать. Здесь мы непреднамеренно сделали именно то, что рекомендуется для омоложения аккумуляторной батареи с эффектом памяти.
- Нормальная деградация в конечном итоге сделает упаковку похожей на эффект памяти, потому что вся упаковка в конечном итоге изнашивается до такой степени, что ее больше нельзя использовать в течение такого же периода времени, как когда она была новой.
)На этом этапе оставим позади эффект памяти и сосредоточимся на режимах отказа, с которыми я столкнулся. Многие из них могут сделать упаковку батарей похожей на эффект памяти. Разница видна, когда упаковка разбирается и каждая батарея/ячейка тестируется и/или заряжается по отдельности.
Первая проблема, которую я заметил с NiCd аккумуляторами, заключалась в том, что через несколько лет они перестали удерживать заряд так долго, как изначально.
Конечно, похоже на эффект памяти. Чтобы выяснить, в чем причина, я разобрал аккумуляторы и протестировал каждую батарею в отдельности. Все это были никель-кадмиевые батареи типа АА, спаянные вместе в виде пакета из шести или восьми элементов, таким образом, получая 7,2 или 9аккумуляторные батареи .6 вольт.
Наиболее распространенный сбой, который я заметил, заключался в том, что одна (или несколько) отдельных ячеек была намного слабее, чем все остальные. Если эта проблема обнаруживалась достаточно быстро и батарея не заряжалась в обратном направлении, я мог заряжать элемент (или элементы) по отдельности и доводить их до того же напряжения и уровня заряда, что и другие элементы в упаковке.
После того, как это будет сделано, аккумулятор прослужит как минимум еще один год, близкий к исходному уровню нового аккумулятора. Когда у меня был такой пакет, я каждый год разбирал его, чтобы перезарядить все элементы по отдельности. Эти аккумуляторы — при ежегодной подзарядке каждой батареи по отдельности — прослужат около 10 лет! Это подводит меня к моему нынешнему типу батарей для моих радиоприемников, описанному ниже.
Второй вид неисправности, с которым я столкнулся, был вызван неправильно заряженной батареей. Если отдельная ячейка (или ячейки) была заряжена наоборот, их нужно было удалить и заменить другими новыми ячейками. По моему опыту, это никогда не было хорошим решением, потому что плохие клетки заменялись новыми.
Эта стая теперь состояла из нескольких новых ячеек, в то время как всем остальным ячейкам было три или больше лет. Это означало, что новые элементы полностью заряжались немного раньше и сохраняли свой заряд немного дольше, чем старые элементы. Это создавало дополнительный стресс для старых клеток и заставляло их умирать раньше, чем если бы все клетки были одного возраста.
Основная трудность замены отдельных клеток заключается в разнице в возрасте и качестве. НАСА могло оговорить и заплатить за чрезвычайно строгую спецификацию характеристик заряда/разряда для каждой ячейки/батареи полученных аккумуляторных блоков. Остальные из нас не могли позволить себе платить за такого рода тестирование и уровень соответствия.
Из-за этого наших аккумуляторов обычно хватает на три или четыре года регулярного использования, в то время как аккумуляторы в спутниках должны работать более 10 лет при очень регулярных ежедневных циклах зарядки и разрядки. Мы говорим о 10 годах 365 циклов каждый год, всего 3650 циклов зарядки/разрядки. Представьте, если бы наши рюкзаки выдерживали 3650 циклов. Это означало бы, что если бы их нужно было заряжать каждые два месяца, независимо от того, используются они или нет, они прослужат около 608 лет.
Я не знаю, есть ли сейчас у НАСА режим восстановления батарей, встроенный в его спутники, но можно предположить, что если эффект памяти является проблемой для спутника, то они нашли какой-то способ его обойти. Мы тоже можем восстанавливать наши рюкзаки каждый год или около того, чтобы поддерживать их в отличной форме.
Если в аккумуляторе один или несколько элементов заряжены в обратном направлении, лучше всего заменить аккумулятор на аккумулятор, произведенный надежным дилером по замене аккумуляторов.
Тогда это было моим решением от постоянной необходимости покупать дорогие перезаряжаемые батарейные блоки: я обнаружил, что более разумно покупать пустые батарейные отсеки, которые подходят для батарей AA, а затем использовать никель-кадмиевые или никель-металлгидридные батареи и заряжать их вне корпуса. индивидуально.
У меня были никель-кадмиевые батареи более 10 лет, которые до сих пор хорошо работали для меня, используя этот метод. Сейчас я использую аккумуляторы Eneloop NiHM. У них не самая высокая емкость, но более новые батареи Eneloop утверждают, что срок годности составляет 70% от полного заряда после 10 лет хранения на полке. Оригинальные батареи Eneloop зарекомендовали себя только на 70% после трех лет хранения на полке.
Когда я обнаружил их около шести лет назад, я заменил все свои никель-кадмиевые и оригинальные никель-металлогидридные батареи на эти никель-металлогидридные батареи с длительным сроком хранения. Я также заменил все свои зарядные устройства на те, которые заряжают каждую ячейку отдельно.
Вы можете найти их на eBay, которые обещают пятилетний срок годности при 70% полного заряда. Для аварийной службы я чувствовал, что длительный срок хранения гораздо важнее, чем дополнительные 500 мАч или около того емкости. Если бы они работали, как заявлено, я мог бы с уверенностью взять свою сумку с радио и двумя аккумуляторными блоками и знать, что могу работать почти 9 часов.0% вновь заряженных аккумуляторов, если я буду заряжать эти аккумуляторы раз в год.
Третий наиболее распространенный вид отказа, с которым я столкнулся в этих батарейных блоках, заключался в том, что один или несколько элементов были «мертвы», измеряя ноль вольт и вообще не беря заряд. Это было вызвано дендритами. Это очень маленькие наросты внутри батареи, которые действуют как провода, закорачивающие батарею, так что она не только измеряет ноль вольт, но и замыкает зарядное устройство и просто не может принимать заряд.
Я читал, что если на батарею кратковременно подается очень высокое напряжение, дендриты очистятся, и батарея снова заработает.
Я попробовал это со всеми батареями, которые демонстрировали этот тип режима отказа, но результаты не оправдали ожиданий.
По моему опыту с подобными отказами, кратковременное воздействие высокого напряжения на аккумулятор фактически очищало дендриты. Тогда батарея не только измеряла правильное напряжение, но и функционировала как хорошая батарея — по крайней мере, какое-то время. Проблема, насколько я мог судить, заключалась в том, что как только батарея дошла до этой точки, это, вероятно, была какая-то проблема с химией, потому что батареи, возвращенные из мертвых таким образом, снова умирали с большим количеством дендритов, пока, вероятно, не стало так много дендритов. что батарею уже не восстановить.
В конце концов я пришел к выводу, что образуется так много дендритов, что даже взрыв сильного тока/высокого напряжения управляется количеством дендритов, и батарея действительно разряжена.
Как только я понял это, я просто переработал эти батареи. Мне не стоило тратить время и усилия на повторение этой процедуры снова и снова, пока батарея не перестала очищаться от дендритов.
Четвертый тип отказа — это аккумулятор, который заряжается до нужного напряжения, но затем падает до гораздо более низкого напряжения при нормальной работе. Опять же, это заставляет полный аккумулятор выглядеть так, как будто он страдает эффектом памяти, но на самом деле это потому, что — опять же — одна или две батареи в упаковке «разряжены». Этот конкретный тип разряженной батареи обычно вызван высохшей химией.
Он может выглядеть так, как будто он полностью заряжен, но химия больше не поддерживает прежний ток оригинальной батареи. Это легко определить, и батарея должна быть утилизирована. Нет возможности восстановить химию аккумулятора.
Пятый режим отказа — просто старость. Все химические элементы аккумуляторов стареют, высыхают или происходит деградация анодов и/или катодов. Все это приводит к меньшей емкости, чем у новой батареи. Я никогда не видел этот тип режима отказа из-за того, что видел другие четыре типа, перечисленные выше, до наступившей старости.
Чтобы получить данные, я позвонил членам Клуба радиолюбителей округа Кэрролл (CCARC), чтобы узнать, есть ли у кого-нибудь разряженные никель-кадмиевые, никель-металлогидридные и/или литиевые батареи, которые я мог бы проверить, а затем разобрать, чтобы посмотреть, смогу ли я понять, что пошло не так. Я получил четыре упаковки Ni-Cd и две упаковки Li. К сожалению, у всех этих пакетов был один и тот же режим отказа, с которым я никогда раньше не сталкивался. Это был пятый тип поломки рюкзака из перечисленных выше.
Пятый тип отказа — аккумуляторная батарея, которая заряжается до нужного напряжения, а затем работает меньше времени, чем первоначально, когда она была новой. Это и есть определение эффекта памяти. Но — и вот предостережение — это также ожидаемый режим отказа старой батареи. Он просто стареет, и химия дает сбой, поэтому батарея может работать только в течение более короткого промежутка времени. Разница между эффектом памяти и старыми умирающими батареями заключается просто в возрасте батареи.
Эффект памяти происходит с батареями, которые еще недостаточно устарели, чтобы можно было ожидать значительно более короткого времени работы.
Время и возраст вызывают обычно ожидаемую деградацию всех батарей в упаковке. Интересно, что раньше я не сталкивался с таким типом поломки. Поскольку я провел все свои оригинальные исследования аккумуляторных батарей до того, как у меня появился простой способ протестировать их, я никогда не удосужился записать все данные для аккумуляторов и отдельных аккумуляторов. Несколько лет назад я купил компьютерный анализатор аккумуляторов (CBA), чтобы проверить все свои аварийные аккумуляторы и узнать, насколько они хороши при первой покупке. Затем, если я заподозрил неисправность батареи, я мог проверить ее еще раз и сравнить.
Тесты никель-кадмиевых аккумуляторов
Первые два протестированных мной аккумулятора были на самом деле объединенными блоками для машины NCR. Когда большой блок был разобран, я нашел два меньших блока внутри последовательно, чтобы сформировать источник питания 24 В для номинальной мощности одиночного блока в ампер-часах.
В обоих комплектах было по 10 никель-кадмиевых аккумуляторов, что составляло блок 24 В при 1,4 Ач. Итак, в каждой пачке было 12 В и 1,4 Ач. См. рисунки 1 и 2 .
РИСУНОК 1. Аккумуляторы NCR в разобранном виде.
РИСУНОК 2. Установка разряда NCR с использованием CBA (компьютерного анализатора аккумуляторов).
Первый тест рюкзака был настолько плохим, что мне пришлось перезарядить аккумулятор, чтобы хотя бы получить кривую. Первый тест длился менее 15 секунд; ближе к пяти секундам. Второй тест — после 20 часов зарядки — дал то, что хотя бы можно было измерить. Кривая Рис. 3 относится к обоим аккумуляторам после полной перезарядки примерно в течение 20 часов.
РИСУНОК 3. Результаты испытаний упаковки NCR.
Повторное тестирование пакета 1, снова помеченного как «Тест 1», и пакета 2, также перезаряженного для первого теста.
Пакет 1 = красная кривая; Пакет 2 = зеленая кривая. Тестировать Pack 2 не представлялось целесообразным, пока он также не заряжался не менее 20 часов. Итак, первоначальный тест Pack 1 был проигнорирован.
Можно видеть, что Pack 1 тестировал около 17 мАч, а Pack 2 тестировал около 24 мАч для аккумуляторов, рассчитанных на 1400 мАч (*1,4 Ач). Они настолько мертвы, насколько это возможно.
Я не пробовал заряжать эти элементы по отдельности и тестировать их снова. Я ожидаю, что если бы я это сделал, их емкость увеличилась бы примерно до 50 мАч, но не до их первоначального рейтинга в 1,4 Ач. Все батареи были измерены, и было обнаружено, что они имеют напряжения в пределах 0,02 В друг от друга. Это были чрезвычайно хорошо подобранные наборы батарей.
Следующий пакет, который я протестировал, был пакетом Yaesu, показанным на рис. 4 .
РИСУНОК 4. Аккумулятор Yaesu FT-209.
На рис. 5 показана открытая упаковка.
РИСУНОК 5. Аккумулятор Yaesu FT-209 (открыт).
На рис. 6 показаны пронумерованные батареи без упаковки.
РИСУНОК 6. Аккумуляторы Yaesu FT-209 из упаковки и пронумерованы.
Первый тест длился всего около 10 секунд, поэтому я решил, что хотя общее напряжение батареи было правильным, она не была заряжена. Затем аккумулятор заряжали всю ночь. Второй тест был лучше, но по-прежнему очень очевидно, что батарея мертва, так как батарея на 600 мАч тестировала только около 161 мАч. Посмотреть результаты в Рисунок 7 .
РИСУНОК 7. Результаты испытаний никель-кадмиевых аккумуляторов Yaesu 12 В .
Напряжения всех элементов измерялись до первого теста, после первого теста, после ночной зарядки, затем непосредственно перед вторым тестом и еще раз после второго теста. Все 10 батарей измерялись в пределах 0,01 В друг от друга каждый раз, когда они измерялись.
Перед первым тестом они измеряли 1,21 ± 0,01 В, а перед вторым тестом они измеряли 1,40 ± 0,01 В сразу после снятия с зарядного устройства. После трехчасового отдыха и непосредственно перед запуском теста 2 они измерили 1,37 ± 0,01 В.
На графике Рисунок 7 видно, что начальное напряжение было около 13,6В. Это напряжение было взято, поскольку тест начался с разряда 600 мА, что, вероятно, составляло бы половину разряда, который радиоприемник мог бы поставить на блок при передаче на мощности 5 Вт.
Комплект Kenwood PB-13
Последним протестированным комплектом был комплект Kenwood PB-13, показанный на рисунках с 8 по 11 .
РИСУНОК 8. Аккумуляторный блок Kenwood PB-13 (закрытый).
РИСУНОК 9. Аккумуляторная батарея Kenwood PB-13 (открытая).
РИСУНОК 10. Аккумуляторный блок Kenwood PB-13 (вид сверху).
РИСУНОК 11. Аккумуляторы Kenwood PB-13 .
Все эти аккумуляторы были значительно ниже рекомендуемого напряжения разряда для Ni-Cd аккумуляторов в диапазоне от 0,50 до 090 вольт, поэтому все аккумуляторы заряжались по отдельности в течение 5-8 часов при постоянном токе 110 мА. Напряжение на батареях варьировалось от 1,41 В для батареи № 6 после пяти часов зарядки до 1,47 В для батареи № 3 после восьми часов зарядки.
Затем аккумулятор заряжался более 14 часов, также при постоянном токе 110 мА. Готовый блок показал 8,45 В после трехчасового отдыха непосредственно перед тестом. Это означает, что все батареи были около 1,41 В, как и аккумуляторы Yaesu FT-209.
Примечание. Этот аккумулятор был обозначен на кривой как Ni-MH, но аккумулятор PB-13 на самом деле является Ni-CD аккумулятором.
На рис. 12 показаны результаты теста #2 аккумуляторной батареи Kenwood после каждой зарядки элемента, затем батарея заряжалась более 14 часов при зарядке постоянным током 110 мА.
РИСУНОК 12. Kenwood PB-13 Test 2 результаты.
Окончательная номинальная мощность составляет около 0,65 Ач, 650 мАч, или около 59 % расчетного номинала 1,10 Ач, 1100 мАч.
Для тех из нас, кто использует эти аккумуляторы, действительно не имеет значения, есть ли сбой с эффектом памяти или без него; пакет больше не работает должным образом. Большая разница в том, что иногда эффект памяти можно обратить.
Если вы считаете, что у вас есть аккумулятор с эффектом памяти, следуйте процедуре, разработанной для устранения эффекта, и посмотрите, вернется ли ваш аккумулятор к более нормальной разрядной способности. Вероятно, вам следует попробовать этот метод более одного раза, чтобы быть уверенным. Если он по-прежнему не возвращает рюкзаку былую славу, то, вероятно, пакет вышел из строя из-за одного из других режимов отказа, перечисленных ранее, или эффект памяти не может быть обращен вспять по какой-то другой причине.
У нас с Клаусом был разный опыт.
Клаус уверен, что он и его компания действительно испытали некоторые аккумуляторы с эффектом памяти. Я, с другой стороны, не встречал ничего подобного ни с моими аккумуляторными блоками, ни с теми, что использовались в двух компаниях, где я работал, ни с более поздними аккумуляторами, предоставленными членами Клуба радиолюбителей округа Кэрролл здесь, в Мэриленде. .
Даже недавно протестированные аккумуляторы не попадают в категорию с эффектом памяти, потому что они старше трех лет службы и имеют разное время разрядки/зарядки. Эффект памяти возникает, когда аккумулятор постоянно разряжается и заряжается с разницей в несколько процентов от того, что каждый раз остается идентичным. Обратите внимание, что даже когда это делается более 700 раз, это не всегда приводит к смене упаковки с эффектом памяти. Более подробное объяснение см. в статье на https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_effect .
Итак, ваши переживания могут быть такими же, как описанные выше, или это может быть эффект памяти.
На данный момент я не уверен, есть ли действительно хороший тест (кроме процедуры восстановления пакета), который может сказать нам, действительно ли это был эффект памяти. Даже тогда мы будем знать наверняка, что это был эффект памяти, только если он омолодится и с тех пор будет работать правильно.
Если вы похожи на меня и хотите полностью избежать этой проблемы, то вы всегда можете поступить так, как сейчас делаю я: покупайте только те радиоприемники, которые также имеют дополнительный батарейный отсек для батарей AA, а затем покупайте качественные никель-металлогидридные батареи AA и зарядное устройство, которое заряжает каждую ячейку отдельно.
Кстати, хорошие зарядные устройства также имеют режим восстановления, чтобы полностью разряжать батареи и медленно восстанавливать их. Это метод, разработанный для восстановления аккумуляторов, страдающих эффектом памяти, и он применяется для каждого аккумулятора индивидуально.
Литиевые батареи
Я получил два комплекта литиевых батарей: один для HT; другой для триммера / триммера для сорняков от Ryobi.
В моей электродрели/шуруповерте Ryobi используется тот же аккумулятор. Я начну с пакета HT, показанного на Фигуры 13 – 15 .
РИСУНОК 13. Аккумуляторный блок Yaesu FNB-58Li.
РИСУНОК 14. Аккумулятор Yaesu FNB-58Li (открыт).
РИСУНОК 15. Батареи Yaesu FNB-58Li.
Этот пакет при зарядке, а затем пакет был протестирован. См. Рисунок 16 .
РИСУНОК 16. Результаты испытаний Yaesu FNB-58Li.
Второй тест проводился после того, как каждая ячейка была заряжена отдельно, а затем протестирована по отдельности. См. Рисунок 17 .
РИСУНОК 17. Результаты дополнительных испытаний Yaesu FNB-58Li.
В этом случае мы видим, что для батареи № 2 зеленая кривая (даже после индивидуальной зарядки) чуть лучше, чем в два раза лучше, чем для батареи № 1.
Аккумулятор 1 ~ 31 мАч и Аккумулятор 2 ~ 18 мАч.
Следующей проверенной упаковкой была упаковка Ryobi, показанная в .Рисунки с 18 по 21 .
РИСУНОК 18. Задняя панель аккумулятора Ryobi P102 (вид снизу).
РИСУНОК 19. Задняя панель аккумулятора Ryobi P102 (вид сверху).
РИСУНОК 20. Аккумулятор Ryobi P102 (открыт).
РИСУНОК 21. Батареи Ryobi P102.
Я не стал перезаряжать каждый из этих аккумуляторов второй раз по отдельности, потому что казалось, что они выходят из строя из-за старости и частого использования, а не — насколько я мог судить — из-за эффекта памяти. Все ячейки были примерно одинакового напряжения. Стартовое напряжение для батареи составляло ~20,22 В; разряженный, он был ~ 16,10 В. Разряженные батареи по отдельности были измерены как:
# Напряжение
1 – 3,39 В
2 – 3,07 В
3 – 3,18 В
4 – 3,30 В
5 – 3,16 В
Этот пакет был лучшим из всех протестированных пакетов только в том смысле, что он был протестирован примерно до 50% от первоначальной проектной мощности.
Аккумулятор рассчитан на 1,3 Ач и обеспечивает ~750 мАч, что соответствует примерно 56% расчетной емкости.
Также похоже, что подзарядка производится для каждой ячейки отдельно, поэтому, если вы сможете найти способ снять ячейки 18650 Li и снова присоединить выводы, вы действительно сможете починить такой аккумулятор. См. Рисунок 22 для результатов испытаний.
РИСУНОК 22. Результаты испытаний Ryobi P102.
Что касается эффектов памяти литиевых аккумуляторов, оказалось, что они наблюдались в литиевых аккумуляторах в некоторых новых автомобилях. Похоже, это не соответствует тому, что наблюдалось в Ni-Cd или Ni-MH батареях, которые требуют более 700 циклов полной разрядки и перезарядки в пределах от + или — 1% до 3% каждый раз.
Я всегда считал, что при использовании любительских радиостанций или беспроводных инструментов мы обычно разряжаем аккумуляторы до рекомендуемой точки разряда, прежде чем перезаряжать их.
Это означает, что наш инструмент тормозит или радио работает не так, как должно. Делать это совершенно неправильно, чтобы получить эффект памяти.
Кроме того, мой собственный опыт работы с никель-кадмиевыми батареями укрепил мою уверенность в том, что при обычном использовании радиолюбителей и электрических перезаряжаемых инструментов мы, вероятно, никогда не увидим настоящего эффекта памяти. Мы, вероятно, столкнемся только с тем, что похоже на это. (И, вероятно, я имею в виду что-то порядка 0,001% или меньше вероятности когда-либо столкнуться с реальным эффектом памяти, то есть не в моей жизни.)
В случае с более новыми автомобилями, они действительно водят эти электромобили более 700 раз точно таким же образом, чтобы он каждый раз разряжался до одного и того же уровня в пределах 3%? Лично мне очень трудно это принять. Я наткнулся на хорошую статью об эффекте памяти литий-ионных аккумуляторов (Эффект памяти теперь встречается и в литий-ионных аккумуляторах, написанный Леонидом Лейвой, Институт Пауля Шеррера; 9).
0259 https://phys.org/news/2013-04-memory-effect-lithium-ion-batteries.html ), что указывает на то, что это возможно. Они не утверждают, что заставляли батареи проявлять эффект памяти, и объясняют, как им это удалось.
Они только утверждают, что их анализ показывает возможность того, что он может проявляться в литиевых батареях, и механизм, который может его вызвать. Более того, они предлагают способ использования программного обеспечения для мониторинга, чтобы выявить возможную проблему и смягчить ее.
В другой статье утверждается, что эффект памяти был вызван только одним циклом частичной зарядки и разрядки. Это указывает на то, что анод LiFePO4 является виновником. Здесь они утверждают, что причиной был только один неполный цикл зарядки и разрядки.
В таком случае, я думаю, это означает, что нам нужно больше заботиться о здоровье наших литиевых батарей и научиться обеспечивать их долговечность.
Если мы будем использовать эти батареи полностью, мы, вероятно, никогда не увидим настоящего эффекта памяти — только то, что может выглядеть так.
Таким образом, для чего-то вроде вашей бритвы, радио или инструмента никогда не перезаряжайте их после каждого бритья, проведения одного QSO или завинчивания одного винта. Заряжайте его только тогда, когда индикатор говорит о необходимости перезарядки. Действительно какая-то ерунда, тебе не кажется?
Есть еще одна статья для ознакомления. Toyota подтверждает: литий-ионные аккумуляторы обладают «эффектом памяти» по адресу https://pocketnow.com/li-ion-batteries-memory-effect .
Как победить эффект памяти литий-ионных аккумуляторов
Мы все должны понимать, что не можем избавиться от проблемы эффекта памяти. Это присуще технологии — и, вероятно, батареям в целом. Однако теперь, когда мы знаем об этом, мы можем адаптироваться и свести к минимуму влияние эффекта памяти на нашу электронику.
Это довольно просто, и это может быть одной из причин, почему он не получил широкого распространения. Помните о следующих правилах:
- Поймите, что ваши батареи не любят жить на самом верху или в самом низу их зарядной емкости. Не держите свои устройства на зарядном устройстве после того, как они полностью заряжены. Точно так же не оставляйте их мертвыми в ящике стола на (длительное) время.
- Время от времени полностью разряжайте устройство, а затем снова полностью заряжайте его. Сделайте это несколько раз подряд. Это поможет «подготовить» батарею и обеспечит более эффективное использование ее емкости. Это уменьшит номинальный срок службы батареи, но даст вам больше практического использования и предотвратит преждевременную смерть.
Не держите свои устройства на зарядном устройстве после того, как они полностью заряжены. Точно так же не оставляйте их мертвыми в ящике стола на (длительное) время.Вот и все. Довольно просто, правда? По иронии судьбы, это то, что радиолюбители твердят нам на протяжении многих десятилетий, и эти ребята действительно знают свое дело! NV
Краткий справочник по режиму отказа батареи Раздел
Вот некоторые распространенные проблемы, которые могут показаться эффектом памяти.
Один или несколько слабых аккумуляторов в упаковке.
Тест: Измерьте напряжение каждой батареи; слабый(е) будет ниже по напряжению.
Иногда намного ниже, но даже при нулевом вольте эти аккумуляторы можно вернуть.
Исправление: Если поймать достаточно быстро, простая перезарядка каждой ячейки по отдельности один раз в год поддерживает аккумулятор в хорошем рабочем состоянии. Аккумулятору с нулевым напряжением может потребоваться восстановительный заряд, чтобы вернуть его к жизни.
Примечание: а) Иногда беспотенциальную батарею невозможно вернуть к жизни. Если это так, то см. проблему № 3 ниже.
b) Утилизируйте разряженные батареи и сохраните исправные для других проектов или утилизируйте их вместе с разряженными батареями.
Одна или несколько обратно заряженных батарей.
Разница заметна, если разобрать упаковку и проверить и/или зарядить каждую батарею/элемент по отдельности. Измерьте напряжение каждой батареи; перевернутые аккумуляторы будут показывать отрицательное напряжение.
Исправление: Неизвестно исправление для батареи с таким состоянием.
Примечание: Утилизируйте разряженные батареи и сохраните исправные для других проектов или утилизируйте их вместе с разряженными батареями.
Одна или несколько батарей имеют нулевое напряжение и не могут заряжаться.
Тест: Измерьте напряжение каждой батареи и найдите батареи с нулевым напряжением.
Исправление: Иногда это вызвано дендритами — небольшими замыканиями внутри аккумулятора. Их можно «сдуть», но по моему опыту, хотя это и вернет батарею в рабочее состояние, это хорошее состояние никогда не длится очень долго, и в конечном итоге оно не стоит времени и усилий.
Примечание: Утилизируйте разряженные батареи и сохраните исправные для других проектов или утилизируйте их вместе с разряженными батареями.
Одна или несколько батарей, которые могут заряжаться, но разряжаются быстрее, чем остальные батареи в упаковке.
Тест: Зарядите каждую батарею по отдельности, а затем используйте комплект.