Требования к однородности аккумуляторов

Требования к однородности аккумуляторов

Для продолжительной работоспособности батареи нужно обеспечить идентичность функционирования ее аккумуляторов, так как при последовательном соединении аккумуляторов с заметно отличающейся фактической емкостью в процессе заряда батареи будет иметь место регулярный перезаряд аккумуляторов с наименьшей емкостью и их переполюсование при разряде. Для снижения вероятности такой ситуации на стадии сборки батареи необходим подбор однородных аккумуляторов по их начальным характеристикам.

Контроль качества аккумуляторов у изготовителя завершается испытаниями готовой продукции, при которых отбраковываются аккумуляторы с емкостью меньше гарантированной. Но величина допустимого верхнего предела емкости документацией не оговаривается. Диапазон фактической емкости выпускаемых аккумуляторов, определяемый реализацией сложного технологического процесса, может быть существенным.

В партиях аккумуляторов, поставляемых ведущими зарубежными производителями, разброс, обычно, не выше 10-15 %, что объясняется высокой степенью автоматизации и контроля на всех стадиях производства и стабильным качеством сырья.

Операция подбора однородных аккумуляторов для батарей специального назначения (с напряжением более 24 В) с целью обеспечения высоких требований, предъявляемых к ним при длительной эксплуатации без обслуживания, известна в литературе как комплектация. Комплектация состоит из двух этапов: на первом - подбираются аккумуляторы с разрядной емкостью, отличающейся не более чем на 5-10%, на втором - контролируется разрядное напряжение каждого аккумулятора при проверке их работоспособности в условиях совместной работы в батарее. Оно должно быть не ниже заданной величины. Такая методика комплектации батарей с напряжением не более 12 В и при возможности некоторого профилактического обслуживания нецелесообразна.

Наиболее рациональным представляется отбор аккумуляторов в батарею с разбросом по емкости не более 1-3 % в зависимости от жесткости требований к источнику автономного питания.

При создании батареи из большого числа щелочных аккумуляторов n (n>10) рекомендуется конечное разрядное напряжение батареи принимать равным Uбат = Uак•n, где Uак = 1,10-1,15 В.

Нужно помнить, что при подборе аккумуляторов лишь по разрядной емкости гарантией их одинаковой деградации в процессе использования батареи является выбор аккумуляторов надежных компаний, высокая однородность продукции которых позволяет с большей надежностью прогнозировать и одинаковость скоростей деградации отдельных аккумуляторов батареи, если они работают в одинаковых условиях. Батареи должны составляться из аккумуляторов одной партии.

Требования к конструкции аккумуляторной батареи
При конструировании батарей основными являются требования обеспечения жесткости всей конструкции и одинаковых температурных условий работы всех аккумуляторов.

Конструктивное оформление батареи должно обеспечивать достаточно интенсивный отвод теплоты от всех аккумуляторов. С другой стороны, некоторые зарубежные производители обращают внимание на то, что при эксплуатации портативных Ni-MH батарей с применением быстрого заряда, встраиваемые для его контроля датчики температуры обеспечивают более четкое отключение с заряда при плохом теплоотводе от батарей.

Работоспособность батареи при механических нагрузках различного рода, которые могут возникнуть при использовании автономных источников питания, гарантируется лишь при фиксации аккумуляторов в жестком корпусе

Сборка аккумуляторных батарей
Во многих случаях применяются батареи из аккумуляторов промышленной серии (с более плоским контактом на крышке), которые соединены между собой с помощью никелевой или никелированной стальной ленты. Соединение выполняется с помощью точечной сварки. Припаивать проводники к выводам аккумуляторов во избежание локального разогрева и повреждения аккумулятора категорически запрещено.

При сборке батарей из герметичных аккумуляторов используются разные элементы защиты от перезаряда и переразряда, а также от больших токов.

Так как никель-металлгидридные аккумуляторы в наибольшей степени чувствительны к перегреву при перезаряде, батареи из них часто имеют термопредохранитель, который прекращает заряд при повышенной температуре. Эта температура определяется разработчиком батареи в зависимости от конструкции батареи, плотности упаковки аккумуляторов и теплопроводности материалов, применяемых для корпуса. В некоторых случаях применяют термореле.

При контроле заряда по температуре, в батареи устанавливают терморезисторы, которые являются датчиками для систем контроля в зарядных устройствах.

Для обеспечения продолжительной работоспособности батарей, запрещается собирать их из аккумуляторов разных типов.