Щелочные аккумуляторы

В статье представлены результаты исследований надёжности герметичных никель-кадмиевых аккумуляторных батарей при ускоренном заряде асимметричным током. В соответствии с положениями теории надёжности обработаны экспериментальные данные испытания на наработку ресурса в режиме циклирования аккумуляторных батарей 10НКГЦ-1,8–1, 10НКГЦ-3,5–1, 10НКМГ-3, 10НКМГ-4.

Исследована работа проточного двухкамерного электрохимического реактора для электросинтеза Ni(OH)2. Показано, что основным параметром режима является относительный ток - отношение тока I к теоретическому эквивалентному току I*, при котором в реакторе полностью расходуются исходные реагенты. Режим I/I* ? 1 разграничивает две области (I < I* и I > I*) со скачкообразно и симбатно изменяющимися физико-химическими и электрохимическими свойствами Ni(OH)2.

В работе представлены оптимизированные методики изготовления композитных материалов и их модифицирования, позволяющие получить высокоэффективные электро катализаторы для низкотемпературных электролизеров с щелочным электролитом. Приведены результаты исследований новых материалов физико-химическими методами.

Хроника

Проведено сравнение влияния параметров асимметричного тока на продолжительность процесса формирования никелькадмиевых аккумуляторов. По совокупности полученных результатов формирования аккумуляторов НКМ-22 с тонкими прессованными кадмиевыми и металлокерамическими оксидноникелевыми электродами установлена перспективность применения асимметричного тока с параметрами, выбранными в ходе предшествующих экспериментов и примененными в данной работе.

Из анализа изменения тока заряда и напряжения на клеммах герметичного никель-кадмиевого аккумулятора при тепловом разгоне показано, что тепловой разгон сопровождается новой мощной электрохимической реакцией, идущей при напряжении на аккумуляторе примерно 0.55 В.

Показано, что для никель-кадмиевых аккумуляторов существует глобальное эмпирическое соотношение C(i), описывающее зависимость ёмкости, отдаваемой данными аккумуляторами при различных токах разряда, справедливое для аккумуляторов любой ёмкости и любого режима разряда (H, M, L). Данное глобальное соотношение C(i) может быть описано — обобщёнными уравнениями Пейкерта, уравнением Коровина—Скундина, интегралом вероятности, уравнением пористого электрода с достаточной для практики точностью.

Представлены сравнительные результаты восстановления емкости никель-кадмиевых аккумуляторных батарей асимметричным и постоянным токами после их эксплуатации на электровозах в условиях постоянного подзаряда импульсами тока. Восстановление емкости асимметричным током проводилось ускоренно, при сообщении батареи зарядной емкости, численно равной 1.2 С_ном. Восстановление емкости постоянным током проводилось в соответствии с регламентом обслуживания электровозных батарей при сообщении зарядной емкости 3С_Н0М.

Экспериментально показано, что вероятность теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах с металлокерамическими оксидноникелевыми электродами (ОНЭ) выше, чем в аккумуляторах с прессованными и намазными ОНЭ. Кроме того, показано, что вероятность теплового разгона уменьшается с уменьшением емкости аккумуляторов.

Исследована электрохимическая активность анодов на основе никелевой сетки для электролиза воды. Активация анодов проводилась тремя способами: 1) химическим покрытием серосодержащими соединениями никеля и железа; 2) погружением в раствор Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ (до рН=3); 3) погружением в раствор Na₂S + H₂SO₄ (до рН=3). В качестве электролита при испытании электродов использовали водный раствор 6М КОН.