СПОСОБ ЗАРЯДА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА

СПОСОБ ЗАРЯДА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА


RU (11) 2226019 (13) C2

(51) 7 H01M10/44, H02J7/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002108649/09 
(22) Дата подачи заявки: 2002.03.28 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.03.28 
(43) Дата публикации заявки: 2003.11.10 
(45) Опубликовано: 2004.03.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 5614805 А, 25.03.1997. RU 2153741 С2, 27.07.2000. RU 2025022 C1, 15.12.1994. DE 3811371 A1, 07.08.1990. 
(72) Автор(ы): Сарапов С.В.; Федоров А.Ю. 
(73) Патентообладатель(и): Сарапов Станислав Викторович; Федоров Александр Юрьевич 
Адрес для переписки: 197227, Санкт-Петербург, а/я 405, С.А. Воропаю 

(54) СПОСОБ ЗАРЯДА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА 

Изобретение относится к способам заряда химических источников тока и может быть использовано для заряда и восстановления никель-кадмиевых (Ni-Cd) и никель-металл-гидридных (Ni-MH) и свинцовых аккумуляторов. Согласно изобретению заряд аккумулятора производят асимметричным импульсным током с чередованием зарядного и разрядного импульсов, а возбуждение в аккумуляторе механических колебаний осуществляют за счет формирования зарядного импульса в виде серии импульсов высокой частоты. Частоту импульсов, составляющих зарядный импульс, выбирают в пределах 3-30 кГц. Импульсы тока высокой частоты приводят к механической вибрации аккумулятора с такой же частотой, что интенсифицирует электрохимические процессы, улучшает доступ электролита к активной массе электродов, улучшает условия движения газов для осуществления процесса рекомбинации. Благодаря импульсам разряда происходит измельчение крупнокристаллических структур на поверхностях элементов аккумулятора, чему способствуют и возникающие в аккумуляторе механические колебания. Техническим результатом изобретения является снижение внутреннего сопротивления аккумулятора при заряде, увеличение эффективности заряда, снижение разогрева аккумулятора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, в частности, к способам заряда химических источников тока, и может быть использовано для заряда и восстановления никель-кадмиевых (Ni-Cd) и никель-металл-гидридных (Ni-MH) и свинцовых аккумуляторов.

Для оценки новизны и технического уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным изобретением признаков.

Известен способ заряда аккумуляторной батареи разнополярным импульсным током, содержащая источник постоянного тока ограниченной мощности, которая обеспечивает формирование последовательности однополярных импульсов зарядного тока и пауз, в одну из которых помещается разрядный импульс тока большой амплитуды (а.с. СССР №1534634, H 02 J 7/10). Данная форма тока снижает тепловыделение и оказывает благоприятное воздействие на протекание процесса аккумуляторной батарее, так как под действием совокупности чередующихся импульсов тока с паузами нарастание статической поляризации аккумуляторной батареи затягивается, а в момент действия разрядного импульса большой амплитуды происходит деполяризация, частично снимающая установившуюся (накопившуюся) поляризацию батареи.

Известен способ заряда и восстановления аккумулятора путем возбуждения механических ультразвуковых колебаний электродов, погруженных в раствор электролита (а.с. СССР №922923, Н 01 М 10/42). Колебания электродов интенсифицируют электрохимические процессы в аккумуляторе, что приводит к восстановлению его номинального напряжения. Одновременно достигается дегазация аккумулятора, снижается его разогрев и улучшается перемешивание электролита, а также очистка электродов.

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Изобретение решает проблему заряда и одновременного восстановления аккумуляторов, потерявших свою емкость по причине несовершенства условий их эксплуатации. Если в процессе эксплуатации не разряженный до конца аккумулятор ставится на подзарядку, то в скором времени кристаллы гидроксида кадмия (рабочее вещество анода) начинают формировать крупные кристаллические образования. На ранних стадиях ущерб выражается в прогрессирующей потере емкости аккумулятора и росте внутреннего сопротивления в связи с уменьшением площади соприкосновения анода с электролитом. На последующих этапах растущие кристаллы разрушают до определенной степени пластину сепаратора, разделяющую анод и катод, и эти изменения становятся необратимыми. При попытках восстановления таких аккумуляторов они могут показать высокие значения емкости, однако к эксплуатации будут не пригодны, так как в связи с повреждением сепаратора будут иметь очень большой ток саморазряда.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи восстановления обратимых потерь в аккумуляторах.

Сущность заявляемого изобретения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого изобретением технического результата.

Заявленный способ заряда и восстановления аккумулятора, заключающийся в подаче на заряжаемый аккумулятор зарядного тока и возбуждении в аккумуляторе механических колебаний, характеризуется тем, что заряд производят ассиметричным импульсным током с чередованием зарядного и разрядного импульсов, а возбуждение в аккумуляторе механических колебаний осуществляют за счет формирования зарядного импульса в виде серии импульсов высокой частоты.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Кроме этого, заявленное решение имеет ряд признаков, характеризующих изобретение в частных случаях его выполнения, конкретных формах его материального воплощения либо особых условиях его использования, а именно частоту импульсов, составляющих зарядный импульс, выбирают в пределах 3-30 кГц в зависимости от геометрических размеров аккумулятора.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных признаков заявленного изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) в предложенном техническом решении обеспечивается механическая вибрация аккумулятора.

Отдельные отличительные признаки заявленного изобретения (частотная модуляция) известны из уровня техники, однако заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии данных отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен график зарядного тока и форма зарядного и разрядного импульсов.

Способ реализуют следующим образом. Заряд аккумулятора производят ассиметричным импульсным током с чередованием зарядного и разрядного импульсов, а возбуждение в аккумуляторе механических колебаний осуществляют за счет формирования зарядного импульса в виде серии импульсов высокой частоты. Частоту импульсов, составляющих зарядный импульс, выбирают в пределах 3-30 кГц.

Импульсы тока высокой частоты приводят к механической вибрации аккумулятора с такой же частотой, что интенсифицирует электрохимические процессы, улучшает доступ электролита к активной массе электродов, улучшает условия движения газов для осуществления процесса рекомбинации. Благодаря импульсам разряда происходит измельчение крупнокристаллических структур на поверхностях элементов аккумулятора, чему способствуют и возникающие в аккумуляторе механические колебания. Все это снижает внутреннее сопротивление аккумулятора при заряде, увеличивает эффективность заряда, снижает разогрев аккумулятора.

Заявленный способ позволяет в определенной степени восстановить первоначальные параметры аккумулятора, утраченные в процессе длительной или неправильной эксплуатации. Постоянное использование такого метода заряда аккумулятора позволяет продлить срок службы аккумулятора.

Заявленный способ может быть реализован с использованием известных технологий и технических средств, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию “промышленная применимость”.

Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает следующие преимущества: возможность заряда и одновременного частичного восстановления первоначальных параметров аккумуляторов, возможность ускорения процесса заряда аккумулятора без его перегрева и снижения эксплуатационных характеристик, увеличение срока службы аккумуляторов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ заряда и восстановления аккумулятора, заключающийся в подаче на заряжаемый аккумулятор зарядного тока и возбуждение в аккумуляторе механических колебаний, отличающийся тем, что возбуждение в аккумуляторе механических колебаний осуществляют за счет формирования зарядного импульса в виде серии импульсов высокой частоты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частоту импульсов, составляющих зарядный импульс, выбирают в пределах 3-30 кГц.






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru