Кислотные аккумуляторы

Установлены основные закономерности протекания реакции выделения водорода (РВВ) на электроосажденных сплавах системы Ni-P в деаэрируемом 0.05М растворе H₂SO₄. Найдено, что с ростом содержания в покрытии неметаллического компонента скорость РВВ возрастает более чем на порядок по сравнению с компактным никелем. Полученные данные интерпретируются с точки зрения структуры и истинной площади поверхности осаждаемых покрытий, а также механизма реакции.

Для положительного электрода гибкого литий-ионного аккумулятора предложено использовать литированный фосфат железа, а для отрицательного электрода – тонкопленочный аморфный кремний. Изготовлены и испытаны лабораторные макеты гибких литий-ионных аккумуляторов. Циклирование макетов проводили током 0.4 мА, что соответствовало плотностям тока 1 А/г для отрицательного и 23 мА/г для положительного электродов соответственно. Диапазон рабочих напряжений составлял от 2.3 до 3.48 В.

Рассмотрены современные тонкопленочные литий-ионные аккумуляторы. Особое внимание уделено технологии приготовления тонкопленочных электродов.

Термическим разложением показано, что в электродах никель-кадмиевых аккумуляторов с длительным сроком эксплуатации содержится большое количество водорода. Так, в аккумуляторе НКБН-25-УЗ со сроком эксплуатации 5 лет содержится примерно 805 л водорода.

Исследовано поведение электролитически осаждённых свинца и цинка в 40%-ном растворе хлорной кислоты в диапазоне температур от -30°С до +55°С. Установлено, что электрохимическая система Zn/HClO₄/PbO₂ имеет более высокое разрядное напряжение и удельную ёмкость по сравнению с системой РЬ/НCl)₄/РЬO₂. Показано, что в интервале температур от 0°С до +55°С удельная ёмкость исследованных электрохимических систем изменяется незначительно.

Изучено влияние добавки графита в отрицательную активную массу (ОАМ) на ресурс свинцово-кислотных аккумуляторов, работающих в режиме постоянного недозаряда. Подтверждён экстремальный характер зависимости скорости деградации ОАМ от содержания в ней графита. Показана перспективность введения добавки графита в отрицательные электроды свинцовых аккумуляторов, работающих при постоянном недозаряде.

В работе исследуется эффективность батарейной формировки свинцово-кислотных аккумуляторов импульсным асимметричным током с помощью специально разработанного источника мощных импульсов, получаемых через преобразователь от сети переменного тока с частотой 50 Гц. Показано, что режим формировки импульсным асимметричным током позволяет понизить газовыделение и разогрев электролита. По зависимости плотности электролита от времени формирования на первом цикле сделан вывод о более эффективной формировке батарей, заряжаемых импульсным асимметричным током с частотами 25 и 50 Гц.

Предложена стратегия ускоренного режима заряда, включающая гальваностатический заряд до 80%-ной степени заряженности и импульсный заряд асимметричным током до полного заряда. В работе представлены результаты первого этапа исследования, посвященного изучению влияния режима гальваностатического заряда на ресурс свинцово-кислотных аккумуляторов. Показано различное влияние величины начального тока заряда на деградацию положительной и отрицательной активных масс и возможность заряда аккумулятора до 80%-ной степени заряженности за 0.5 ч.

Изучены наиболее важные структурные и физико-механические свойства сепарационных материалов на основе абсорбтивных стеклянных матриц «Hollingswoth and Vose», «Bernard Dumas», «BMSK AT Nippon», предназначенных для свинцово-кислотных аккумуляторов (СКА). Показано, что на распределение пор по радиусам сильное влияние оказывает приложенное давление: при сжатии 50 кПа происходит значительное уменьшение размера пор.

Изучены электрохимические свойства многокомпонентных сплавов Pb-Sn-Ca-Al-Ba с различным содержанием бария. Установлено, что добавка бария уменьшает электрохимическую активность сплавов при их длительном циклировании, а также снижает перенапряжение выделения водорода и кислорода.