УДК 67

ДОПУСТИМАЯ СТЕПЕНЬ ЗАРЯЖЕННОСТИ СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА ПРИ ЕГО ХРАНЕНИИ

Гумелёв Василий Юрьевич1, Кочуров Алексей Алексеевич2
1Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище (военный институт) имени генерала армии В.Ф. Маргелова, канд. техн. наук
2Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище (военный институт) имени генерала армии В.Ф. Маргелова, профессор канд. техн. наук

Аннотация
Рассмотрено влияние выбранной минимальной допустимой степени заряженности на срок службы аккумуляторов свинцовых аккумуляторов, хранящихся с залитым электролитом.

Ключевые слова: коррозия, минимальная допустимая степенью заряженности, плотность электролита, свинцовый аккумулятор, срок службы


PERMISSIBLE LEVEL OF LEAD BATTERY CHARGE DURING STORAGE

Gumelev Vasiliy Yurevich1, Kochurov Aleksey Alekseevich2
1Ryazan Higher Airborne Command School (Military Institute) named General of the Army VF Margelov, Candidate. tech. Science
2Ryazan Higher Airborne Command School (Military Institute) named General of the Army VF Margelov, Prof. PhD. tech. Science

Abstract
The influence of the chosen minimum allowable state of charge on the battery life of lead batteries stored with flooded electrolyte.

Рубрика: Физика

Библиографическая ссылка на статью:
Гумелёв В.Ю., Кочуров А.А. Допустимая степень заряженности свинцового аккумулятора при его хранении // Исследования в области естественных наук. 2013. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2013/03/4418 (дата обращения: 29.04.2017).

Интенсивность коррозии положительного токоотвода свинцового аккумулятора при хранении батарей с залитым электролитом возрастает при разряде аккумулятора [1]. Таким образом, интенсивность коррозии можно регулировать поддержанием рациональной допустимой степени заряженности аккумулятора при хранении. При этом минимальной допустимой степенью заряженности (м.д.с.з.) аккумулятора будем считать такую заданную степень заряженности, при которой старение аккумулятора, хранящегося с залитым электролитом, происходит со скоростью, позволяющей ему выслужить директивно установленные сроки службы. Однако рациональная величина минимальной допустимой степени заряженности, позволяющая выслужить аккумулятору при хранении максимальный срок службы, до сих пор не определена и научно не обоснована.

О степени заряженности наиболее целесообразно судить по плотности электролита аккумулятора r. Несмотря на все недостатки использования плотности электролита при диагностировании аккумулятора [2, 3], главное её достоинство как диагностического параметра в том, что ёмкость, а, значит, и степень заряженности линейно зависят от концентрации серной кислоты в электролите.

С целью установления закономерности изменения фактической ёмкости аккумуляторов Сф в зависимости от их срока службы и заданного режима хранения было выполнено исследование влияния выбранных режимов хранения метода с компенсацией саморазряда на срок службы свинцовых стартерных аккумуляторов [4]. При этом за показатель изменения фактической ёмкости аккумулятора выбрано изменение относительной потери ёмкости аккумулятором DСотн, %, которое определялось из выражения

DСотн = [(Сфнфк)/Cфн].100, (1)

где Сфн и Сфк − фактическая ёмкость полностью заряженного аккумулятора перед началом и по окончании эксперимента соответственно, А·ч.

По изменению величины относительной ёмкости можно определить, какой из выбранных режимов хранения обеспечит максимальный срок службы аккумуляторов. Критерием оценки степени заряженности аккумуляторов являлась плотность его электролита.

Исследование показало, что величина DСотн увеличивается в одной подконтрольной группе в зависимости от выбранного режима хранения. Так, в соответствии с рисунком 1 за 13 месяцев хранения аккумуляторов DСотнв подгруппе с допустимым снижением плотности электролита DrК на величину
DrК = 0,10 г/смоказалась выше в 2,7 раза, чем у подгруппы с DrК = 0,02 г/см3 этой же группы хранения. Относительные потери ёмкостей аккумуляторов группы, хранившихся с подзарядом малыми токами от устройства для компенсации саморазряда [5], составили 3%, а это в 2,1 раза меньше, чем относительные потери ёмкости за время проведения эксперимента у аккумуляторов той же группы, но хранившихся степенью заряженности, соответствующей
DrК = 0,02 г/см3.

При этом в случае хранения аккумуляторов с одинаковой степенью заряженности относительные потери ёмкости DСотн за один и тот же срок хранения оказались (рисунок 2) выше у аккумуляторов с большим сроком хранения (службы).

Рисунок 3.7 − Изменение величины относительной потери ёмкости

аккумуляторов при их хранении с различной минимальной

допустимой степенью заряженности

Результаты исследования также позволили оценить влияние срока службы (хранения) и режима хранения, обусловленного выбранной величиной допустимой степени заряженности, на скорость саморазряда аккумуляторов. Полученные экспериментальные данные изменения времени падения плотности электролита аккумулятора при хранении на величину 0,02 г/см3 в зависимости от срока хранения позволили рассчитать прогнозируемое изменение относительной остаточной ёмкости аккумуляторов в зависимости от их срока службы и режима хранения.

Так, в соответствии с рисунком 3 потеря величины относительной остаточной ёмкости аккумулятора Сотн, равной отношению остаточной емкости аккумулятора Сост к его номинальной емкости Сн, взятое в процентах, возрастает с увеличением срока службы аккумуляторов.

1 − при Drк= 0,02 г/см3; 2 − Drк= при 0,04 г/см3; 3 − Drк= при 0,06 г/см3

Рисунок 2 – Изменение величины относительной потери ёмкости

аккумуляторов в зависимости от срока и режима хранения

1 − при Drк = 0,04 г/см3; 2 − при Drк = 0,06 г/см3; 3 − при Drк = 0,02 г/см3

Рисунок 3– Прогнозируемое изменение относительной остаточной

ёмкости аккумуляторов в зависимости от их срока службы

и режима хранения

Кроме того, только в случае хранения аккумуляторов в режиме, не допускающем снижения плотности электролита в результате саморазряда на величину Drк более 0,02 г/см3, можно ожидать увеличения срока службы аккумуляторов. Они прослужат более установленных директивными документами пяти лет – и срок службы батарей может быть увеличен на 20 % , то есть на год.

Таким образом:

- чем меньше величина выбранной при хранении аккумуляторов степени заряженности, тем хуже техническое состояние аккумуляторов по сравнению с теми, что хранятся при большей степени заряженности;

- исходя из результатов экспериментального хранения можно прогнозировать, что при значениях Drк
£ 0,02 г/см3 срок службы аккумуляторов будет максимальным по сравнению с остальными режимами хранения и позволит выслужить батареям срок 5 и более лет.


Библиографический список
  1. Гумелев, В.Ю. Рациональный режим хранения свинцовых стартерных батарей, основанный на результатах исследования процессов старения их аккумуляторов [Текст]: дис. … канд. техн. наук : 20.02.17 : защищена 01.06.01 : утв. 20.07.01 / Гумелев Василий Юрьевич. – Рязань, 2001. – 257 с. – Библиогр.: С. 248–257.
  2. Пат. № 2294582 Российская Федерация, МПК Н 01 М 10/54, Н 01 М 10/12. Способ восстановления свинцовых аккумуляторов [Текст] / Кочу- ров А.А., Шевченко Н.П.; заявитель и патентообладатель Ряз. воен. автомоб. ин-т. – № 2004136082/09; заявл. 09.12.2004; опубл. 27.02.2007, Бюл. № 6. – 4 с.
  3. Кочуров, А.А. Результаты экспериментального исследования элементного состава активной массы электродов свинцового аккумулятора [Текст] / А.А. Кочуров // Научно-педагогическая деятельность профессорско-преподава-тельского состава на пути развития образования в высшем военно-техническом учебном заведении: сб. статей. – М.: Компания Спутник+, 2006. – С. 45–51.
  4. Шувиков, В.И. Определение минимальной допустимой степени заряженности свинцового аккумулятора при его хранении с залитым электролитом [Текст] / В.И. Шувиков, А.А. Кочуров, В.Ю. Гумелев: науч.-техн. сб. / Воен. автомоб. ин-т. – Рязань, 1995. – Вып. № 4. – С. 222 – 232.
  5. Пат. 2006133 Российская Федерация, Н 02 Н7/18. Устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей / В. Д. Рогачев, В. Ю. Гумелев; заявитель и патентообладатель Ряз. воен. автомоб. ин-т. – опубл. 15.01.94, Бюл. №1. – 4 с. : ил.


Все статьи автора «Гумелёв Василий Юрьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: